了解四种视频监控核心SOC芯片

发表时间:2021-07-20 10:57作者:欧朋洋电子

SoC就是系统级芯片或片上系统,通俗的说就是将电路板上的多块芯片以及嵌入式软件,全部集成到一块芯片中。这意味着,在单个芯片上,就能完成一个电子系统的功能。SoC在性能、成本、功耗、可靠性,以及生命周期与适用范围各方面都有明显的优势。

视频监控SOC芯片在安防系统中扮演着核心角色,其在很大程度上决定着系统的整体架构、功能、性能和成本等。未来的SOC将主导安防行业的发展,在视频监控中最关键的核心芯片有四类:ISP SoC芯片、DVR SoC芯片、IPC Soc芯片和NVR Soc芯片。

下面小编逐一对这四类芯片进行分析:


ISP SoC芯片
ISP(Image Signal Processor)即图像信号处理芯片,其性能的好坏直接决定了摄像机的成像质量。它主要作用是对视频监控摄像机前端的图像传感器(CCD或CMOS)所采集的原始图像信号进行处理,使图像得以复原和增强,经ISP芯片处理后的输出图像可直接在显示器显示或通过数字硬盘刻录机(DVR)进行压缩、存储,或者进一步进行图像分析。

ISP图像信号处理技术是视频监控领域中的关键技术。图像信号处理技术用来对图像传感器采集的信号进行处理,包括高性能的空间域时间域噪声消除、镜头暗角/畸变校正、色度空间变换、宽动态合成和映射、数字稳像、去雾以及自动曝光(AE)、自动白平衡(AWB)、自动聚焦(AF)的数据统计和控制策略等。良好的清晰度、色彩还原度、低照度下图像分辨能力、动态范围以及稳定准确的AE/AWB/AF控制是衡量安防视频监控摄像机产品性能的关键因素。

如富瀚微的FH8553芯片是一款针对CIS(CMOS Image Sensor)的高性能专业安防摄像机图像处理芯片。其具有高性能的CFA插值,自适应的2D和Y/C去噪功能,高性能3D去噪,可实现自动曝光、白平衡和AF统计,进行暗角补偿和坏点自动检测消除功能,通过两帧合成宽动态能力。

  

FH8553 框图


DVR SoC芯片

数字硬盘刻录机(DVR)的核心功能是模拟音视频的数字化、编码压缩与存储。早期的DVR核心芯片为模数转换(A/D)芯片和视频编解码芯片,这种组合不仅对开发人员的专业性要求较高,也拉长了产品的开发周期。系统级SOC的出现很好的解决了这个困局。DVR SoC芯片将CPU处理器,内存,DSP或ASIC芯片,外设接口等进行整合集合录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制和网络传输等功能于一身。在获得高性能的同时,还特别加强了多媒体处理能力,具有接口丰富、功耗低、可靠性高等显著特点。

目前DVR SoC芯片厂商以海思、TI为主,海思占了接近80%的市场份额。其他厂商在该领域基本无竞争力。


IPC Soc芯片

IPC SoC芯片是网络摄像机IPC的核心。其主要集成ISP技术和视频编解码技术,通常由嵌入式处理器(CPU)、图像信号处理(ISP)模块、视音频编码模块、网络接口模块、安全加密模块和内存子系统和视频智能处理模块等组成。

IPC SoC芯片受益于网络摄像机的广泛应用以及前端智能化趋势的推动,未来市场潜力巨大,是国内各大安防芯片厂商竞争的焦点和重点开拓方向。
目前该市场最主要的玩家包括海思、德州仪器(TI)、安霸。其中海思凭借其出色的性价比,包揽市场80%以上的份额,其霸主地位不可撼动。此外,富瀚微、国科微、北京君正这些年均不断有新产品落地,并获得了较高的营收增速,未来将成为IPC芯片领域有力的竞争者。

    

典型IPC SoC 芯片架构

NVR Soc芯片

NVR(Network Video Recorder)网络视频录像机是完全基于网络的全IP视频监控解决方案,其接收IPC的数字码流,进行集中录像存储、管理和转发。
随着IPC+NVR方案组合渐成主流,NVR SoC芯片也迎来了高速的增长,且对NVR芯片支持的接入路数、清晰度等提出了更高的要求,部分还集成了智能分析能力。

目前主流NVR芯片解决方案厂商包括海思、德州仪器(TI)Marvell等。由于该领域芯片的研发需要持续大量的投入,目前市场上尚未出现有力的挑战者。海思已经发布的最高端的NVR SC是Hi3536,被众多厂商所使用。


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