移動視頻監(jiān)控將帶動行業(yè)上下游企業(yè)的發(fā)展
3G與安防產(chǎn)業(yè)的結(jié)合對兩者而言都是一種應(yīng)用領(lǐng)域的擴充。但是對于廠商而言，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)進行融合，這就要求安防設(shè)備廠商同時具備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量觀測到的物體的深度影像和實際尺寸時有非常大的誤差，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2D視頻的不足。在視頻分析算法中，低端DSP無法實時處理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)對視頻分析有很高的需求，重要的功能如能找到車牌號，識別到作為國家監(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)自動化、還有即將出現(xiàn)的消費行為分析以及消費者流量監(jiān)控等應(yīng)用。以消費行為分析為例，零售商可以接收消費者以及商店活動的實時數(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時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)同處理的方案會是一個不錯的選擇。在該解決方案中采用硬件來實現(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為客戶實現(xiàn)了高靈活性、實時的且兼具高性能視頻分析的解決方案。
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控由于對運算的要求不高，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，需要大量的矩陣運算以及乘法器。通常有兩種方式來實現(xiàn)智能分析。一是，DSP＋FPGA，F(xiàn)PGA作為協(xié)處理器，來彌補DSP在運算方面的不足。然而，雖然DSP在信號處理、監(jiān)控方面具有優(yōu)勢，但其通過執(zhí)行串行指令進行處理運算、智能分析，一個時鐘只能執(zhí)行一個指令。而FPGA是并行指令架構(gòu)，可以在一個時鐘內(nèi)執(zhí)行幾百個指令。以運算速度來看，即使DSP的運算達到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高于DSP的串行處理。同時，F(xiàn)PGA帶有硬件乘法器和DSP核，具有高度靈活的擴展性，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核集成的可擴展平臺“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系列則可以完全獨立于DSP。ZYNQ系列配有760個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定制的標準架構(gòu)，這一架構(gòu)的優(yōu)勢體現(xiàn)在可實現(xiàn)3000個內(nèi)部互連，帶寬可達到100Gbps。而分立的FPGA和ARM的互連，其管腳非常有限，最多可解決1300個管腳，ZYNQ可通過ARM實現(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127億元之巨的嵌入式市場。
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