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發展迅速、無所不在的影像監控技術, NXP解決方案 提升高解析度網路監控性能

 2014-09-17



影像監控市場正在快速增長,任何走在街上、走進大樓或商場的人都可見證這一點。雖然影像監控幾乎無處不在,但是隨著人們安全意識的提升,攝影機密度依然在增長。僅今年,全世界已安裝的監控攝影機就超過了2,500萬個,並且根據預測,將在2016年時達到甚至超過每年新裝5,000多萬個。

同時,對更高影像品質的需求也在增加,這意味著需要更高的解析度,因此攝影機系統將從類比CCTV系統升級到解析度為1 Mpix (720p)或更高的高解析度網路攝影機系統。然而,由於如此高的資訊密度無法以類比方式通過傳統同軸電纜傳送,因此網路影像監控便應運而生。

網路影像監控融合了現有最新的幾項最好的技術,高解析度圖像感應器,應用H.264壓縮,將碼率降低至幾Mbit/s而不影響畫質,並最終通過IP網路傳輸這低碼率的資料流程。因此,在將影像品質和解析度大幅提升到市場上現有的最高解析度圖像感應器水準的同時,在世界任何地方隨時都可獲取圖像——只需將IP攝像機接入網際網路。為將這類資料通過公共網際網路進行安全傳輸,可採用高級加密技術,比如:AES加密、TDES加密以及位數最高為512的SHA-512加密。 H264壓縮後的低碼率還可實現高解析度影像圖像的無線WIFI傳輸。正如任何交換IP網路傳輸一樣,這種傳輸是無損耗的。

雖然類比CCTV信號符合PAL或NTSC視頻標準,但是幀率僅達到每秒30幀,並且受限於720x576的解析度(<0.5 Mpix);而數位高清攝像頭的解析度僅受圖像感應器限制(1 Mpix或720p格式,並隨著業界的發展趨勢將升級到12Mpix甚至更高),幀率可達到每秒60幀甚至更高,這對於監控快速運動的物體尤為有效,如交通狀況。

政府和企業都意識到了高解析度網路影像監控的這些優勢,這將進一步推動新攝影機的部署,同時實現類比到網路攝影機(亦稱為「IP攝影機」IP Camera)的快速升級安裝。若干年前,網路攝影機僅占監控攝影機的10%;到明年,預計有25%的新裝攝影機為網路攝影機;而到2016年,高解析度網路攝影機在所有新裝攝影機中所占的比例將接近90% ;因此網路攝影機5年內將從500萬個增加到接近5,000萬,如圖所示。屆時,全球範圍內將部署超過1億個網路攝影機!



為應對所有這些技術挑戰,恩智浦開發了一系列產品,這些產品集成了高解析度網路攝影機所需的功能,並擁有一流的圖像品質和極低的功耗。該系列產品(ASC884x/5x系列)具有從720@30fps到最高達1080p@60fps 的視頻處理性能(及135Mpix/sH.264壓縮能力),集成了從原始圖像感應器資料輸入(最高12 Mpix解析度)、圖像信號處理(ISP)和High ProfileH264編碼到安全(加密)IP網路傳輸的完整功能。恩智浦於2012年底發佈了這系列產品的「Advanced」版本,該版本針對低照條件進一步增強了功能,並改善了圖像品質,如性能優越的邊沿增強和靈活的3D降噪, 寬動態支援等。這些性能的演示可以通過如下連結觀看

ASC884xA, ASC885xA IP camera block diagram


恩智浦ASC884x/5x系列網路攝影機產品都完全管腳相容,並採用尺寸僅為15x15mm的TFBGA484封裝,允許我們的客戶使用單一平臺即可開發他們的全系列網路攝影機產品——D1、720p@30fps到1080p@60fps (2Mpix),甚至採用同一硬體平臺實現5Mpix@25fps的產品。框圖是ASC884x/5x網路攝影機產品的功能模組。BT1120 影像輸入和輸出還支援連接HDMI設備,8xBT.656還可接入8路標清類比頻道同時進行High profileH264編碼,並通過IP網路傳輸這8路通道。這類影像編碼器支援類比CCTV攝影頭底座和新裝IP攝影頭的混合安裝。

為確保IP網路系統的穩定,關鍵是要在不損失視頻品質的情況下,達到盡可能低的碼率,並保持碼率穩定。已成為業界標杆的恩智浦產品具有一流的High Profile H264編碼相比市場上僅支援Baseline或Main Profile H264編碼的產品,碼率低很多,而圖像品質更好。此外,恩智浦產品實現這些性能所需的功耗最低——720p/30約為0.6W,1080p/60小於1.5W。

此外,恩智浦會在近期內向市場提供智慧高解析度網路攝影機及智慧硬碟錄影機解決方案,提供諸如人臉識別、車牌識別、人數統計、丟失行李識別、目標跟蹤等內嵌影像分析功能的解決方案。因此,通過提供可滿足客戶當前需求並將性能提升至更高水準的解決方案,恩智浦已做好充分準備迎接網路影像監控的挑戰。

想了解更多資訊,請參閱NXP網站: 安防監控網路攝影機產品系列。另外,我們的網路攝影機產品簡介亦提供了現已上市產品的技術細節,供您參考。