方案解析高清IP摄像机芯片技术方案搭配

    高清IP摄像机的组成与关键点

　　在安防监控中视频图像的高解析度、低噪声、高敏感度、宽动态范围、低影像失真、低照度及实时性等是IP摄像机的主要评价技术参数，所以在 IP摄像机的设计中影响这几个主要技术参数的视频图像采集部分，视频信号处理部分及视频编码压缩部分等就成为IP摄像机的关键。

　　视频图像采集部分主要为CMOS或 CCD图像传感器实现对影像信号的光电转换。视频信号处理部分即ISP部分，主要功能包括对采集的图像进行bayer型到RGB型等彩色信号恢复，RGB到YUV色彩空间转换，3A处理（自动白平衡、自动曝光、自动聚焦），图像的伽玛校正，图像剪裁，色度、对比度、亮度的控制等。视频编码压缩部分主要为将海量数据原始视频信号编码压缩成有利于传输与存储并能最大限度保真还原图像信息的数字视频处理部分。

　　目前针对于这三个主要关键点的IP摄像机芯片的搭配主要集中在以下三个方案。

　　第一种方案采用ISP部分与视频编码压缩部分为分开的芯片处理方式。ISP部分可采用专用的ISP芯片如：nextchip的NVP2400芯片，也可采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）进行视频图像处理。视频编码压缩部分可采用专用集成芯片进行硬件的编码压缩或集成编码压缩模块的数字多媒体处理器等。

　　第二种方案采用ISP部分与视频编码压缩部分集成在一起的单芯片处理方式，如海思的HI3516、HI3517芯片，NXP的ASC886X/ASC885X系列芯片，TI的TMS320DM814x DaVinci数字媒体处理器芯片等，此类芯片还集成了丰富的外围扩展接口，提供足够的硬件资源支持。

　　第三种方案采用FPGA等芯片实现视频信号处理及编码功能，此方案一般设计比较复杂开发难度较大，而且成本往往较高，图像质量难以保证。

　　IP摄像机芯片的选择与搭配

　　视频图像采集部分

　　视频图像采集部分的传感器分CCD与CMOS两种类型。两者之间的工作机理不同，CCD图像传感器生产过程复杂、成本高、功耗大、但拥有高信噪比、宽动态范围、高电荷转换效率和高输出图像质量的优点，而CMOS图像传感器的最大优点是功耗低、成本低、电路结构简单、集成度高。随着技术水平的不断进步，CMOS图像传感器的性能正在逐渐接近和超越CCD。

　　因此在高清IP摄像机中图像传感器的选择还是以CMOS为主。

　　针对高清与全高清摄像机，CMOS现在常用的芯片包括：

　　APTINA：MT9P031(5M@12)、MT9P006(5M@12)、AR0331(3M，WDR)、9M034(720P，WDR) ；

　　OMNIVISION：OV2715(2M)、OV5656(5M)、OV10633(720P，WDR)、OV9715/2(720P) ；

　　PANASONIC：MN34031(LOW LIGHT， 720P/30 WDR，720P/60)、MN34041(LOW LIGHT，1080P/30，1080P/30WDR，1080P/60) ；

　　SONY：IMX035(LOW LIGHT， 720P/30， 720P/60). IMX036(LOW LIGHT， 1080P/30，1080P/60)、IMX122(LOW LIGHT， 1080P/30，1080P/30 WDR，1080P/60；

　　ALTANSENS：3372E。

　　不同CMOS芯片之间，图像采集的帧率、宽动态范围、图像输出的格式、最低照度、信噪比、芯片集成度、图像信号输出的接口等也不尽相同、这样在IP摄像机芯片搭配方面就产生不同像素如200万像素、300万像素、500万像素，不同宽动态范围，不同照度等级的IP摄像机。