2012安博会在京举行，众多半导体新技术竞相登场

2012年中国国际社会公共安全产品博览会(CPSE)于12月3-6日在北京举行。中外电子厂商亮相了多种应用于传统监控摄像机、高清IP摄像机和智能监控与分析视频终端的半导体新技术。

德州仪器的达芬奇视频处理器

德州仪器公司在本届安博会上推出了DM385与DM8107达芬奇(DaVinci)视频处理器。

DM385主要针对低照度视频监控的1080P高清和720P标清IP摄像机市场。低照度特性通过3D降噪、WRD（宽动态范围）、H.264压缩、SVC-T高级编解码器最高压缩400万像素实时视频流等技术实现。

使用DM385与没用DM385的视频监控图像对比如图1所示。德州仪器视频安全市场营销经理Sean Murphy引用了美国德克萨斯州达拉斯市警察局统计的一组实际数据：约2500个犯罪案件是在低照度情况下发生的，例如天黑、光照不足的地下停车场，或有大量阴影存在的建筑物门口等弱光环境；约2300个犯罪案件是在正常光照情况下发生的。Murphy介绍说：“如果IP摄像机采用DM385技术，视频监控图像就会更清晰，可清楚地识别车牌及人身上的一些明显特征。这对减少犯罪或破案有一定帮助。在中国市场上也会拥有巨大应用潜力。”

图1 使用TI达芬奇视频处理器DM385与没用DM385的视频图像对比

德州仪器还推出了基于DM385的PoE/WLAN IP摄像机参考设计（见图2）。IP摄像机制造商可通过4Kx2K或更高分辨率视频；同步多类型（基本／主流／高端）压缩；面部检测、视频稳定以及变焦失真校正等图像信号处理（ISP）技术，实现产品差异化。

图2 基于DM385的PoE及WLAN IP摄像机参考设计

DM8107视频压缩引擎的压缩效率比市场标准高200%以上，在不影响图像质量的情况下，可使保存数据的存储量降低50%，同时将数据传输带宽减半。此外，还集成了不同NVR/DVR所需的外部接口。

DM8107主要面向4～12通道NVR、4/8/16通道CIF及4／8通道DVR等应用。DM8107解决方案对具有1000fps CIF H.264/SVCT编解码；HDMI/VGA/CVBS输出；千兆位EMAC；双通道SATA与PCIe的4/8/16通道DVR，节省BOM 成本。

DM385外加C665x多核DSP，DM8107外加C667x/C665x多核DSP，可进行智能视频分析，智能分析算法在多核DSP上实现。

德州仪器的合作伙伴杭州海康威视公司在展会上发布了基于DM385视频处理器的200万像素、1080P、60fps的PoE IP摄像机DS-2CD4024F-E，照度最低为0.05Lux，兼容H.264/MPEG4/MJPEG，支持ONVIF/PSIA标准，可满足手机和电脑连接。

海康威视还展示了基于德州仪器DM8168的86/96N-ST NVR、91HFH-ST数字高清DVR、64HD-T高清解码器、B20视频服务器；基于DM8128的 6053(500万像素25fps)IP摄像机；基于OMAP4460的第二代便携式DVR，可分别用于治安卡口抓拍机、电子警察视频分析、行政执法及保险公司现场定损处理。

莱迪思基于ECP3 FPGA的HDR-60方案

莱迪思半导体公司展出了从事ISP算法和硬件开发的美国Acamar公司基于LatticeECP3 FPGA的SDI摄像头ACM701。ACM701支持720P，采用了BEYONDVISION图像处理技术，实现了高清、低照度下良好的图像质量、扩展的动态范围，及所有光照条件下的色彩还原能力。

莱迪思半导体还展示了基于ECP3 FPGA的HDR-60开发套件的法国里昂Varioptic公司的液体（油）镜头技术，其中，莱迪思提供电压控制技术，以便自动对焦。采用电润湿法（Electrowetting）的液体镜头动态范围广，可从5cm到无穷远无噪声变焦。Caspian光学模块由Varioptic的Arctic液体镜头和高分辨率的成像镜头组成，可用于基于M12镜头的摄像机电路板。

德国Helion公司开发的IP模块可评估HDR-60开发套件上Varioptic液体镜头技术。演示系统包括有索尼240万像素图像传感器的HDR-60主板和Varioptic的Caspian模块。Helion IP支持开环、闭环和在视频模式下的自动对焦。

莱迪思北中国区域技术经理宋铁臣介绍了其对视频监控与分析摄像机的三类支持：

图像传感器部分，德州仪器、海思、恩智浦等公司均采用了基于莱迪思MachXO2的传感器桥接，其中的SensorExtender IP通过低成本的5类线缆将图像传感器距离延长至10米，分辨率为1080p/30fps。MachXO2和ECP3 FPGA支持SensorExtender的接收功能。

对于图像信号处理，莱迪思的自动对焦技术采用了Blade Engine结构，自动对焦以闭环形式工作：从传感器捕获的图像；在选定的窗口进行硬件对焦测量；软件中的对焦算法；对焦引擎的I2C驱动。

HDR-6摄像机开发套件包括集成的HDR图像信号处理流水线，从传感器到HDMI/DVI显示器。可自动曝光、高于120dB的系统动态范围、自动白平衡算法和2D降噪，使用流模式，不用外部帧缓冲器。HDR-6摄像机开发板如图3所示，该开发板支持Aptina HiSPi、松下、索尼IMX的摄像头。HDR（宽动态范围）的效果如图4所示。

图3 莱迪思的HDR-6摄像机开发板。

图4 莱迪思HDR技术的效果。

视频输出方面，三速SDI PHY IP核及ECP3 FPGA分别支持HD-SDI IP摄像机、HDMI和USB3。

Intersil的SLOC生态系统

目前，公共安全视频监控市场面临着基础设施、分辨率、图像传输距离和延迟方面的挑战。对此，Intersil公司在与本届安博会同期举办的专题技术研讨会上介绍了其可解决上述挑战的SLOC（同轴电缆安全链路）生态系统。

在Intersil演示的SLOC解决方案中(见图5)，IP摄像机输出的模拟CVBS和IP高清视频图像信号，经过采用TW3801芯片的发射器调制后，通过一条同轴电缆传输到采用TW3811接收器芯片的DVR，经解调后，把模拟CVBS和IP高清视频图像信号传送到PC工作站。在实际系统中，也可分别送到本地监控器、PTZ控制器，或经网络交换机通过IP网络传送至NVR等视频监控终端设备。另外，TW3801发射器也可嵌入在IP摄像机内。采用SLOC技术的两种IP摄像机及DVR方案分别如图6和图7所示。

图5 Intersil的SLOC（同轴电缆安全链路）解决方案。

图6 采用SLOC技术的两种IP摄像机方案。

图7 采用SLOC技术的DVR方案。

Intersil中国区总经理陈宇指出了SLOC方案将模拟标清升级至数字高清监控系统的4个优势：①只需用具有实时智能分析功能的IP摄像机取代现有摄像机；②现有的同轴电缆基础设施可以重复利用，不用增加网线，节省布线成本；③同轴电缆最远传输距离为500米，不用中继器；④实时传输模拟和数字高清视频，没有时延。

目前，已建立了500米RG59电缆长度时的硬件质量认证标准，Allion实验室负责SLOC认证测试，合作伙伴带有SLOC标识的产品必须接受认证。

在SLOC生态系统中，海康威视已开发出DS-1H05-T IP摄像机，深圳优特普公司（UTEPO）和韩国Pinetron公司也分别推出了UTP701EVOC和HD1K集成式SLOC产品。

中星电子的低照度星光摄像机

中星电子公司（Imicro）展示了自主开发的低照度星光摄像机系统。据其展台负责人介绍，之说以命名为“星光”，是因为暗室内照度仅为10-3lux，类似于黑夜中的星光环境，比目前市场上的低照度产品低一个数量级。星光摄像机拍摄的视频图像如图8所示。

图8 中星电子星光摄像机拍摄的视频图像（右侧），左侧为不带低照度功能的摄像机拍摄效果。

中星电子还演示了对两侧亮度相差100倍的视频监控环境的摄像系统。同一幅视频图像中，无论高亮还是人眼无法看清的低亮环境中的物体细节都可显示出来（见图9）。

图9 中星电子演示的对两侧亮度相差100倍的视频监控环境的摄像系统。同一幅视频图像上，无论高亮还是人眼无法看清的低亮环境中的物体细节都可显示出来。

据了解，该摄像机系统采用的是单次曝光技术，除静态的人或物外，还适于拍摄运动的情况。而现有的二次曝光技术虽可捕捉更大范围的图像，但是拍摄的运动图像会出现多边框，甚至人或物体图像断裂的问题。该摄像机采用了TI的DSP芯片，不过，噪声消除、空域中坏点去除、图像内插、自动白平衡、自动曝光等ISP算法是中星电子自己开发的。展台负责人还透露，目前正在自主开发DSP芯片。

恩智浦和三星的高清网络摄像机方案

恩智浦公司（NXP）展示了针对高清网络摄像机的Advanced系列ASC884xA/885xA单芯片解决方案。集成了图像传感器原始数据输入、图像处理、H.264压缩及千兆以太网接口加密功能。Advanced系列开发板如图10所示。

图10恩智浦Advanced系列开发板

ASC884xA/885xA支持1080p/60fps，在标准光照环境中码率低于5Mbps，低照度下码率不足1Mbps时的3D降噪技术，1200万像素的原始图像传感器数据输入，SVC和ROI编码，边缘增强和运动自适应解交错功能。

三星公司展示了面向高清网络摄像机的低功耗WiseNet芯片，集成了DSP和视频编码内核。支持130万和300万像素的图像捕捉、人脸检测等智能分析、多码流、高动态范围、3D降噪、区域智能编码、远程聚焦控制和多区域隐私遮挡功能。（日经技术在线！ 供稿）