移動(dòng)視頻監(jiān)控將帶動(dòng)行業(yè)上下游企業(yè)的發(fā)展

移動(dòng)視頻監(jiān)控是新興的熱點(diǎn)安防市場，將帶動(dòng)行業(yè)上下游企業(yè)的發(fā)展。預(yù)計(jì)在2012年，3G網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升可以提供比現(xiàn)有CDMA和GPRS網(wǎng)絡(luò)更清晰更流暢的視頻傳輸效果，因此這種帶寬變化是3G的最大優(yōu)勢(shì)。

3G與安防產(chǎn)業(yè)的結(jié)合對(duì)兩者而言都是一種應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)充。但是對(duì)于廠商而言，首要挑戰(zhàn)是安防監(jiān)控產(chǎn)品以及整體解決方案如何與3G技術(shù)進(jìn)行融合，這就要求安防設(shè)備廠商同時(shí)具備3G接口和通信協(xié)議的相應(yīng)開發(fā)能力。

在高端視頻分析應(yīng)用中需要3D。2D視頻的主要缺陷在于測(cè)量觀測(cè)到的物體的深度影像和實(shí)際尺寸時(shí)有非常大的誤差，這將限制視頻分析的一些應(yīng)用，比如在繁忙的景象中需要精確地追蹤人物。3D在視頻監(jiān)控中的部署可以解決這樣的問題，彌補(bǔ)2D視頻的不足。在視頻分析算法中，低端DSP無法實(shí)時(shí)處理3D視頻，而FPGA則是這類應(yīng)用中的理想解決方案。

在中國，交通監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)視頻分析有很高的需求，重要的功能如能找到車牌號(hào)，識(shí)別到作為國家監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)一部分的車身形狀，汽車顏色和汽車品牌等。

賽靈思亞太區(qū)銷售及市場總監(jiān)張宇清

除了保密和安全應(yīng)用之外，視頻監(jiān)控中的視頻分析技術(shù)還可以應(yīng)用于營銷和管理應(yīng)用中，比如商業(yè)智能分析、工業(yè)自動(dòng)化、還有即將出現(xiàn)的消費(fèi)行為分析以及消費(fèi)者流量監(jiān)控等應(yīng)用。以消費(fèi)行為分析為例，零售商可以接收消費(fèi)者以及商店活動(dòng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提高響應(yīng)速度和客戶滿意度。充分掌握客流量在不同時(shí)間段以及季節(jié)當(dāng)中的變化情況可以有效地優(yōu)化分配店內(nèi)工作人員。

我們需要一種更加靈活而且具備實(shí)時(shí)性的視頻分析方案來滿足視頻監(jiān)控應(yīng)用新的需求。軟硬件協(xié)同處理的方案會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在該解決方案中采用硬件來實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的智能提取算法，采用軟件來控制數(shù)據(jù)提取的規(guī)則和生成報(bào)告。賽靈思系統(tǒng)聯(lián)盟成員之一，Eutecus便采用了這種軟硬件協(xié)同處理的方式，他們使用賽靈思低成本的Spartan FPGA為客戶實(shí)現(xiàn)了高靈活性、實(shí)時(shí)的且兼具高性能視頻分析的解決方案。

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控由于對(duì)運(yùn)算的要求不高，只需要DSP芯片即可。隨著智能分析和高清視頻監(jiān)控成為主流，F(xiàn)PGA的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。

智能分析的關(guān)鍵在于算法，需要大量的矩陣運(yùn)算以及乘法器。通常有兩種方式來實(shí)現(xiàn)智能分析。一是，DSP＋FPGA，F(xiàn)PGA作為協(xié)處理器，來彌補(bǔ)DSP在運(yùn)算方面的不足。然而，雖然DSP在信號(hào)處理、監(jiān)控方面具有優(yōu)勢(shì)，但其通過執(zhí)行串行指令進(jìn)行處理運(yùn)算、智能分析，一個(gè)時(shí)鐘只能執(zhí)行一個(gè)指令。而FPGA是并行指令架構(gòu)，可以在一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)執(zhí)行幾百個(gè)指令。以運(yùn)算速度來看，即使DSP的運(yùn)算達(dá)到1G以上，F(xiàn)PGA的速度700M，但顯然，F(xiàn)PGA的并行處理仍然要遠(yuǎn)高于DSP的串行處理。同時(shí)，F(xiàn)PGA帶有硬件乘法器和DSP核，具有高度靈活的擴(kuò)展性，目前很多高端視頻監(jiān)控設(shè)備已采用這一架構(gòu)。二是，在DSP中嵌入硬核，用硬核做硬件加速器，但其彈性小，沒有擴(kuò)展性，導(dǎo)致產(chǎn)品差異化低。

FPGA可以在復(fù)雜的像素處理方面替代DSP，如高性能視頻分析，各種圖像傳感器寬動(dòng)態(tài)范圍壓縮，以及高精度圖像處理。

賽靈思推出了將FPGA與ARM核集成的可擴(kuò)展平臺(tái)“ZYNQ系列”，為視頻監(jiān)控市場帶來創(chuàng)新的解決方案。在高端視頻監(jiān)控市場，F(xiàn)PGA一般作為協(xié)處理器，而ZYNQ系列則可以完全獨(dú)立于DSP。ZYNQ系列配有760個(gè)DSP引擎，性能超過910GMAC，且FPGA與ARM的連接架構(gòu)專門采用處理器與FPGA定制的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，這一架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在可實(shí)現(xiàn)3000個(gè)內(nèi)部互連，帶寬可達(dá)到100Gbps。而分立的FPGA和ARM的互連，其管腳非常有限，最多可解決1300個(gè)管腳，ZYNQ可通過ARM實(shí)現(xiàn)軟件編程，可廣泛應(yīng)用于智能視頻監(jiān)控、汽車駕駛員輔助系統(tǒng)、工控等規(guī)模達(dá)127億元之巨的嵌入式市場。