視頻監(jiān)控系統(tǒng)在模擬世界中已經(jīng)被冷落數(shù)十年了。但新技術(shù)正在催生一些令人驚奇的新型系統(tǒng)。正如今天的大多數(shù)其它視頻設(shè)備一樣，其發(fā)展方向是基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)、數(shù)字、無線以及帶智能軟件的無人監(jiān)控系統(tǒng)，并能充分發(fā)揮這些技術(shù)改進帶來的所有好處。今天的最新系統(tǒng)包含許多新的功能：
單色到彩色：雖然脫離黑白世界并不是真正的新趨勢，但這種情況仍在繼續(xù)。事實上，今天的大多數(shù)監(jiān)控設(shè)備是彩色的。
模擬到數(shù)字：雖然80%以上的監(jiān)控攝像機是較老的模擬設(shè)備，但大多數(shù)新安裝的設(shè)備都是數(shù)字設(shè)備。
更高分辨率：隨著數(shù)字?jǐn)z像機的興起，分辨率已經(jīng)從標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)電視標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到包括720和1080高清晰度(HD)標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的多種視頻格式。
IP攝像機：大多數(shù)新型的高清攝像機也是IP攝像機，這些攝像機可以將信號數(shù)字化，用TCP/IP對數(shù)據(jù)打包，然后在以太網(wǎng)鏈路上發(fā)送最終生成的數(shù)據(jù)。
新的壓縮方法：數(shù)字?jǐn)z像機可以針對高清視頻產(chǎn)生超高數(shù)據(jù)速率。不過，新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)不僅極大地降低了傳輸數(shù)據(jù)速率，而且充分提高了存儲能力。運動JPEG、MPEG-4和H.264是最常用的壓縮方法。
無線連接：在大多數(shù)系統(tǒng)中，從攝像機到監(jiān)控中心的鏈路仍使用同軸電纜。但一些新系統(tǒng)使用以太局域網(wǎng)(LAN)或?qū)ｉT安裝的新型CAT5/6 LAN。在一些高端系統(tǒng)中甚至使用了光纖。但出于對便利性和低成本的考慮，無線連接已經(jīng)成為許多新系統(tǒng)或現(xiàn)有有線系統(tǒng)擴容的首選鏈路。
磁盤存儲：視頻存檔已經(jīng)從VHS VCR發(fā)展到硬盤驅(qū)動器。DVR和專用服務(wù)器可以按指定時段存儲壓縮視頻。大型系統(tǒng)甚至使用2Tb容量的磁盤陣列。
視頻分析技術(shù)：隨著高清數(shù)字視頻的普及，計算機或FPGA可以用來分析捕獲的場景，從而實現(xiàn)智能化。視頻分析技術(shù)使用人工智能算法和機器視覺技術(shù)檢測運動、識別物體甚至人臉。大多數(shù)專家一致認(rèn)為，處理數(shù)量不斷增長的視頻的唯一方法是利用智能視頻分析技術(shù)部分或完全代替人工對捕獲視頻的分析。
攝像機
目前有兩種基本的攝像機類型：模擬和數(shù)字IP。這兩種攝像機的外形豐富多變。子彈型最常見，但半球型和針孔型“間諜”攝像機也很流行。還有室內(nèi)和室外型號之分。雖然現(xiàn)在黑白攝像機仍有市場，但大多數(shù)是彩色攝像機。
基本的成像傳感器可以是電荷耦合器件(CCD)，或者是CMOS。CCD已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，它是極高分辨率但速度非最重要因素的攝像機的首選傳感器。CMOS傳感器的分辨率已經(jīng)差不多快趕上CCD了，但仍稍有落后。CMOS能提供非常高的速度，適合要求最大幀速率的場合使用。
市場上還有一種使用紅外傳感器的紅外(IR)攝像機，按照字面意義這種攝像機可以用在夜間攝像。紅外攝像機的前端通常有一組紅外LED，用于照明人眼無法看見的場景或物體。這些LED的照明距離通常限于數(shù)百英尺范圍內(nèi)。
分辨率是攝像機的一個關(guān)鍵指標(biāo)。最常見的是老式模擬標(biāo)準(zhǔn)NTSC視頻，總共525行(480行可見)掃描線以每秒30幀(fps)的速度隔行顯示。另外還有PAL、SECAM和CIF(通用中間格式)分辨率。分辨率被量化為電視線(TVL)分辨率或簡化為線分辨率(LOR)。380(最小值)、400、420和480線是基本線數(shù)。更高分辨率的模擬攝像機提供560、600或700LOR。
目前流行的CIF標(biāo)準(zhǔn)采用352×288像素，速度是每秒30幀。從NTSC衍生出來的NTSC CIF具有352×240像素。四分之一CIF具有176×144個像素。4CIF可提供704×576像素，而16CIF號稱可以提供1408×1152像素。一些系統(tǒng)使用索尼的D1視頻格式，這是一種SMPTE VTR標(biāo)準(zhǔn)，支持720×480(面向NTSC)和720×576(面向PAL)像素。
數(shù)字IP攝像機可以提供更高的分辨率。具有640×480像素的標(biāo)準(zhǔn)VGA非常流行。常見的像素分辨率范圍從約100萬像素到1200萬像素甚至更高。市場上也有像標(biāo)準(zhǔn)高清電視那樣的720或1080LOR的攝像機，但價格很高。還有針對專業(yè)領(lǐng)域的更高分辨率的攝像機。
與分辨率緊密聯(lián)系在一起的是幀速率。雖然30fps被認(rèn)為是實時速率，但它會產(chǎn)生數(shù)量龐大的視頻用于存儲或傳送。為節(jié)省存儲空間，一些攝像機提供15或7.5fps的較低幀速率。還有幀速率低至1fps的攝像機，但在這么低的幀速率下一些關(guān)鍵動作可能會被遺漏。
鏡頭和物理控制也值得好好考慮。鏡頭的種類根據(jù)具體應(yīng)用不同而變化，例如是否要微距或長距拍攝，或者是否需要特殊的視角。一些鏡頭采用電機實現(xiàn)光圈和焦距的遙控。還有固定支架攝像機以及能夠水平、傾斜移動并具有變焦(PTZ)功能的攝像機。你甚至還可以買到帶紅色閃爍LED，使人們以為要上電視的仿攝影機。
許多攝像機采用麥克風(fēng)進行聲音捕獲，并包含有運動檢測電路，只有在檢測到動作時才打開攝像機或錄像機。在電源方面，大多數(shù)攝像機工作在12V或24V直流電源下。有些攝像機也采用電池供電。連接以太網(wǎng)LAN的IP攝像機可以使用以太網(wǎng)供電(PoE)。
在連接性方面，模擬攝像機采用標(biāo)準(zhǔn)的IEEE視頻信號，在75Ω同軸電纜(RG-59或RG－6)上傳輸。最大傳輸距離約300英尺。模擬視頻也可以在類似CAT5的UTP電纜上傳輸，但并不常見。IP攝像機擁有一個RJ-45連接器和一個10/100以太網(wǎng)端口(圖1)，傳輸距離可達(dá)100米。大多數(shù)IP攝像機實際上是一臺小型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，擁有自己的IP地址。人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)從任何地方監(jiān)視這種攝像機。
圖1：典型的IP攝像機包含面向H.264壓縮的傳感器和視頻處理電路。SDRAM提供視頻流的存儲。所有其它處理和接口通常都位于單片SoC或FPGA上。
從IP攝像機中的CCD或CMOS成像器輸出的信號已經(jīng)是數(shù)字信號。最新的寬動態(tài)范圍(WDR)CMOS傳感器可以直接輸出采用RGGB色彩方案的RAW/Bayer數(shù)字格式數(shù)據(jù)流。這種輸出可以達(dá)到20位/像素。在高幀速率、高清晰度下數(shù)據(jù)速率將快速提升。例如：
20 位/像素 × (1280 × 720) 像素/幀 × 60 幀/秒 = 1.10592 Gbps
這種設(shè)計的內(nèi)核是一個快速處理器，帶有閃存和SDRAM，并提供視頻編碼和壓縮功能。該設(shè)計還支持各種各樣的接口和以太網(wǎng)接口(通常是10/100Mbps)，但也有的提供1Gbps以太網(wǎng)接口。大多數(shù)設(shè)計使用單顆系統(tǒng)級芯片(SoC)，即FPGA或?qū)Ｓ肈SP執(zhí)行所有的功能。這些芯片一般都包含接口。存儲器位于獨立的芯片中(參考“Video Surveillance Compression, Bandwidth, And Storage(視頻監(jiān)控壓縮、帶寬和存儲)”一文)。
無線監(jiān)控
雖然在分辨率、IP連接和分析技術(shù)等方面的最新發(fā)展趨勢使得視頻監(jiān)控比以往更出色，但無線技術(shù)對于視頻監(jiān)控的普及貢獻最大。電纜安裝成本高、耗時長，常常令人煩惱。而且電纜有時會限制攝像機的擺放位置，從而無法獲得最佳的可視效果。
無線鏈路可以解決這些問題。給每臺攝像機安裝高性能無線調(diào)制解調(diào)器后，一直到中心采集點的任何地方都可以建立連接。安裝起來超級快速和方便，而成本要比電纜低幾個數(shù)量級。無線方式之所以可行，是因為這種技術(shù)現(xiàn)在可以支持在合理距離內(nèi)傳輸所需的高數(shù)據(jù)速率。
視頻攝像機可以使用三種基本的無線拓?fù)渲唬狐c對點(PTP)、多點對一點(MTP)和網(wǎng)狀拓?fù)?。在小型、簡單系統(tǒng)中，直接PTP通常是很好的解決方案。有些系統(tǒng)可以支持多個PTP連接。在MTP拓?fù)渲?，多臺攝像機使用單個無線采集點，數(shù)據(jù)在此完成匯聚、存儲或處理。但當(dāng)攝像機超出主MTP控制節(jié)點的范圍時，就要使用網(wǎng)狀拓?fù)浞桨浮?/p>
無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開發(fā)了很多年，業(yè)界也已推出許多性能優(yōu)異的系統(tǒng)。在網(wǎng)狀系統(tǒng)中，每個節(jié)點通?？梢耘c任何鄰近的其它節(jié)點通信。每個節(jié)點都可以用作中繼器，完成數(shù)據(jù)收發(fā)，或?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給相鄰節(jié)點。這種轉(zhuǎn)發(fā)功能使得攝像機和節(jié)點可以散布在很大的范圍內(nèi)，而這個范圍一般都會超出單臺無線設(shè)備的范圍限制。
無線設(shè)備通常是數(shù)字的，被設(shè)計用于傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。它們大多兼容最新的IP攝像機。不過早先的模擬系統(tǒng)也可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器兼容無線設(shè)備，這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的作用是將模擬輸出信號數(shù)字化并分組為適合無線傳送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。
無線技術(shù)的選擇取決于許多因素，如覆蓋范圍、可靠性、成本和所要求的數(shù)據(jù)容量。也許使用最為廣泛的無線技術(shù)是Wi-Fi類技術(shù)，即廣受歡迎的采用2.4GHz頻段或5.8MHz頻段(某些情況下)的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)是針對以太網(wǎng)設(shè)計，可以很快、很方便地匹配任何有線以太網(wǎng)LAN。
802.11a/g數(shù)據(jù)速率有可能高達(dá)54Mbps，用于IP傳輸?shù)牡湫椭凳?2Mbps。隨著802.11n設(shè)備的推出，甚至可以實現(xiàn)超過100Mbps的更高數(shù)據(jù)速率。多入多出(MIMO)技術(shù)的使用極大地擴展了802.11的覆蓋范圍和可靠性。定向天線還能將范圍擴大到數(shù)英里。此外，市場上還有多種私有的2.4GHz無線技術(shù)。
雖然用于傳輸視頻的900MHz無線設(shè)備較少見，但在需要超長距離傳輸?shù)膱龊弦灿惺褂谩ｎl移鍵控(FSK)或簡單的直接序列擴頻(DSSS)調(diào)制技術(shù)使得它們在有噪聲的地區(qū)或有許多其它2.4GHz干擾源的場合中非?？煽俊Ｓ捎谄涔逃械聂敯粜?，900MHz無線設(shè)備在UAV中非常流行。
另一種能夠滿足更快速率和更長距離需求的技術(shù)是WiMAX。這種寬帶無線技術(shù)能夠可靠地將高速率數(shù)據(jù)傳輸數(shù)英里遠(yuǎn)。WiMAX系統(tǒng)通常是需獲得許可的，在美國使用的是2.3GHz頻段。5.8GHz頻段在美國也得到了廣泛使用。在一些特殊情況下甚至?xí)褂脵C器對機器(M2M)蜂窩或微波/毫米波回傳系統(tǒng)。
覆蓋范圍在很大程度上取決于多種因素，如工作頻率、發(fā)射功率、接收靈敏度、天線類型、天線的增益和高度以及環(huán)境條件。在大多數(shù)情況下數(shù)百英尺是很容易實現(xiàn)的，但覆蓋幾英里的范圍需要使用專用的設(shè)備。
所要求的數(shù)據(jù)速率也是一個重點考慮因素。該要求最終歸結(jié)為這些內(nèi)容：視頻格式、幀速率、壓縮類型以及無線技術(shù)的上限等。大多數(shù)無線裝置可以輕松處理壓縮后的視頻。即使是30fps幀速率下使用MPEG4-SP的CIF格式，所需最大數(shù)據(jù)速率也僅為600kbps。即使是高清視頻和使用H.264的合理幀速率下，超過數(shù)Mbps的數(shù)據(jù)速率也很少見。所有這些速率都在大多數(shù)可用技術(shù)的指標(biāo)范圍內(nèi)。
可靠性是另外一個問題。如今的無線鏈路如果設(shè)計正確的話，其可靠性絲毫不亞于有線系統(tǒng)。無線鏈路的設(shè)計目標(biāo)是要創(chuàng)建額外的衰減余量，以適應(yīng)天氣和不斷變化的環(huán)境條件，如移動中的物體、樹木的生長或吹風(fēng)以及新的建筑。最后就是安全性問題。利用加密技術(shù)甚至定向天線，現(xiàn)有設(shè)備可以滿足大多數(shù)安全要求。
大多數(shù)新的IP系統(tǒng)采用無線技術(shù)，因為安裝起來更快、更方便，更不用說更加便宜了?，F(xiàn)有的有線LAN通?？梢栽谙到y(tǒng)規(guī)模不太大時用來傳送視頻。無線調(diào)制解調(diào)器可以方便地擴展有線系統(tǒng)。另外，不要忘了與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)結(jié)合的潛力。這種混合系統(tǒng)很常見。
產(chǎn)品與系統(tǒng)
市場上已有驚人數(shù)量的產(chǎn)品支持向更高分辨率的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。
Allied Telesis公司生產(chǎn)面向視頻系統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機。這種交換機是大型系統(tǒng)中的重要組件。大部分大型系統(tǒng)需要獨立的以太網(wǎng)LAN，以防止巨大視頻流量造成IT網(wǎng)絡(luò)過載。大型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中每臺IP攝像機高達(dá)4至7MB的數(shù)據(jù)量很可能超出任何企業(yè)LAN的負(fù)載能力。
在一個經(jīng)優(yōu)化的系統(tǒng)中，每臺攝像機將它的數(shù)據(jù)發(fā)往交換機，交換機再與存儲服務(wù)器以及客戶端PC和監(jiān)視器通信，完成對視頻流的訪問和系統(tǒng)的控制。Allied Telesis公司的AT-8100S可堆疊式交換機就是針對這些視頻監(jiān)控系統(tǒng)(圖2)設(shè)計的。
FPGA供應(yīng)商Altera公司也把目光瞄準(zhǔn)了視頻監(jiān)控市場，并推出了基于單片F(xiàn)PGA的高清IP攝像機參考設(shè)計。這個解決方案采用了Altera的低成本Cyclone III或Cyclone IV FPGA以及Eyelytics公司和Apical公司提供的知識產(chǎn)權(quán)。
上述設(shè)計可以與AltaSens公司的1080p60 A3372E3-4T和Aptina公司的720p60 MT9M033高清寬動態(tài)范圍(WDR)CMOS圖像傳感器一起使用。與采用傳統(tǒng)DSP和特殊應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)的架構(gòu)相比，其設(shè)計目標(biāo)就是要減少電路板面積和功耗，提高靈活性并縮短開發(fā)時間。
傳統(tǒng)的DSP和ASSP不具備接受來自1080p和720p WDR CMOS傳感器的大帶寬數(shù)據(jù)所要求的處理能力。例如，一個全高清光柵影像有2200×1125個像素，每個像素超過16位，每秒幀數(shù)為60幀，因此最終數(shù)據(jù)帶寬超過2Gbps。Altera公司的FPGA可以提供這樣的帶寬。Altera的高清監(jiān)控IP攝像機參考設(shè)計包括：
Apical公司的ISP，它整合了世界一流的WDR處理“動態(tài)范圍修正(iridix)”和先進的時空降噪功能；
Apical公司針對Altasens A3372E3-4T WDR模式的“棋盤去馬賽克”內(nèi)核；
“3A”功能，例如在Altera的Nios II嵌入式軟核處理器上用軟件實現(xiàn)的自動曝光和自動白平衡；
Eyelytics公司的H.264視頻編碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)主要類720線逐行每秒30幀編碼或1080線逐行每秒15幀的編碼能力；
Altera的三速以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制器(MAC)知識產(chǎn)權(quán)內(nèi)核。
由于不需要DSP或ASSP，并將所有這些功能集成到單片Altera FPGA上，設(shè)計工程師可以減小電路板面積，從而節(jié)省成本、降低功耗。與以前的設(shè)計相比，Altera的單芯片解決方案可以降低50%以上的功耗。
在這個參考設(shè)計中捆 綁全套的知識產(chǎn)權(quán)使設(shè)計人員能夠迅速啟動攝像機開發(fā)，開發(fā)時間最多可以縮短一年。攝像機設(shè)計人員要做的所有工作就是利用自己的特殊功能定制FPGA，例如加入自己的軟件用于運動檢測以及平移、傾斜和縮放控制。
Basler公司也生產(chǎn)高品質(zhì)的現(xiàn)代IP攝像機(圖3)。他們提供固定支架和半球型版本。不同的型號提供不同的分辨率，如640×480、1024×768、1280×960和1600×1200像素。所有型號都使用索尼的Wfine逐行掃描CCD圖像傳感器。
圖3：根據(jù)型號的不同，Basler公司的IP攝像機提供不同的鏡頭和處理。圖中所示為僅3.5英寸并帶有DC驅(qū)動光圈的一款產(chǎn)品。
幀速率的大小取決于分辨率和壓縮機制，從較低分辨率時的30fps到最高分辨率時的4fps不等。攝像機支持運動JPEG、MPEG-4和H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)。CCD輸出信號在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中完成數(shù)字化，并傳送到FPGA進行初始處理，然后送到帶有128MB RAM和8MB閃存的內(nèi)部雙核600MHz DSP上。
I/O是標(biāo)準(zhǔn)的10/100以太網(wǎng)接口，必要時還可以使用RS-232接口。電源通過PoE或7V至20V直流電源提供。多編碼功能允許實現(xiàn)多數(shù)據(jù)流。圖像還可以縮放。興趣域特性使用戶可在原始視域內(nèi)定義定制區(qū)域。還能實現(xiàn)帶告警的運動檢測。
雖然大多數(shù)高清視頻監(jiān)控會采用無線鏈路或在CAT5/6以太網(wǎng)上傳輸，但同軸電纜仍有一定的市場。忽略大量安裝的RG-59或RG-6同軸電纜基礎(chǔ)設(shè)施似乎是一種浪費?，F(xiàn)在已經(jīng)可以通過這種同軸電纜傳送高清視頻，這要歸功于Gennun公司推出的Aviia(工業(yè)應(yīng)用高級視頻接口)系統(tǒng)，可在同軸電纜上傳送高清視頻?，F(xiàn)有的模擬CCTV用戶只需斷開攝像機和一些其它設(shè)備就可以升級到高清制式，無需用CAT6/6 UTP重新布線或轉(zhuǎn)用無線連接。
Aviia發(fā)送器(TX)和接收器(RX)芯片組支持8、10或12位分量數(shù)字視頻。它給24、25、30、50和60fps的標(biāo)清525i或625i格式和高清720p格式提供串行接口。提供的其它格式包括50和60fps的HD1080i或24、25、30、50和60fps的1080p。
高清格式下的收發(fā)距離在RG-59上可以達(dá)到160米，在RG-6上可以達(dá)到230米。標(biāo)清格式下的收發(fā)距離更遠(yuǎn)，在RG-59上可達(dá)330米，在RG-6上可達(dá)440米。線纜供直流電(PoC)功能被設(shè)計用于遠(yuǎn)程攝像機。用于遙控的6Mbps輔助數(shù)據(jù)通道也是一個重要特性。該系統(tǒng)允許格式中包含多達(dá)8條音頻通道。
Aviia芯片組基于Gennum公司先進的串化器/解串器技術(shù)。發(fā)送器指定為GV7600，接收器GV7601使用了電纜均衡技術(shù)。這些器件采用HDCCTV聯(lián)盟發(fā)起的標(biāo)準(zhǔn)。這種技術(shù)是專門為廣播電視開發(fā)的。
視頻采用無壓縮方式發(fā)送的，且沒有通過TCP/IP封裝。最終可以得到這樣一種系統(tǒng)：攝像機可以插入接收設(shè)備，視頻發(fā)送具有最小延時，配置非常少。
數(shù)據(jù)速率在標(biāo)清格式下為270Mbps，在高清格式下為1.485Gbps，在50/60fps幀速率1080p格式下為2.97Gbps。該芯片現(xiàn)已供貨，并提供參考設(shè)計。其它應(yīng)用包括數(shù)字標(biāo)簽、機器視覺和視頻會議等。
Intersil公司的Techwell事業(yè)部也用有大量芯片能夠支持視頻監(jiān)控設(shè)備設(shè)計。例如，他們的TW6864和TW6868多通道視頻捕捉芯片就是高集成度的單芯片解決方案，支持通過PCI Express x1接口進行多通道實時視頻和音頻捕獲，非常適合PC DVR應(yīng)用。
每種芯片都號稱具有4個高質(zhì)量的NTSC/PAL/SECAM視頻解碼器，可以將模擬復(fù)合視頻信號轉(zhuǎn)換為YCbCr數(shù)據(jù)數(shù)字分量。它們還采用自適應(yīng)4H梳狀濾波器來分隔亮度和色度，以減少交叉噪聲偽像。TW6864和TW6868包含一個高性能專有DMA控制器，可充分使用PCI Express x1帶寬，這使得它能夠以最優(yōu)的吞吐速率傳送視頻和音頻數(shù)據(jù)。
這些器件支持廣泛的視頻應(yīng)用，包括同時解碼和傳送4通道實時D1視頻，或多達(dá)16通道的非實時視頻。它們還支持多種視頻顯示格式，如D1、半D1和CIF。
通過實現(xiàn)Techwell先進的專有視頻交換技術(shù)，這些芯片在非實時交換模式下?lián)碛袠I(yè)界領(lǐng)先的視頻鎖定速度。此外，配合外部Techwell四通道解碼器，TW6868可以傳送多達(dá)8通道的實時D1視頻和9通道的音頻輸出。
美信集成產(chǎn)品(Maxim Integrated Products)公司的Mobicam3 IP攝像機參考設(shè)計套件基于美信的MG2580 SoC，后者集成了IP攝像機所需的大部分電路。該芯片能處理CIF、D1和720p視頻，并提供高達(dá)1200萬像素的H.264和M-JPEG解碼功能。芯片中還包含滿足G.722、AMR、AAC和MP1/2/3標(biāo)準(zhǔn)的音頻編解碼器。
MG2580芯片集成了帶以太網(wǎng)和USB I/O的ARM9。它的基本視頻分析功能包括運動檢測、絆網(wǎng)和圖像跟蹤等。Mobicam3套件還列出了一整套美信的其它線性產(chǎn)品，用它們可組成完整的攝像機。
德州儀器(TI)公司也有一系列完整的監(jiān)控視頻芯片、參考設(shè)計和軟件(圖4)。這些器件源自基于著名TMS320 DSP的TI達(dá)芬奇(DaVinci)系列視頻處理器。
圖4：TI擁有一系列針對視頻處理的完整IC產(chǎn)品，這些器件都源自TI達(dá)芬奇系列視頻處理器。
DMVA1和DMVA2視頻處理器主要用于IP攝像機領(lǐng)域。這些SOC基于TI的TMS320DM643x達(dá)芬奇平臺，內(nèi)含一個300MHz ARM9內(nèi)核。兩種器件都具有視頻分析功能，包括人數(shù)計數(shù)、觸發(fā)區(qū)、運動檢測、攝像機篡改檢測和流媒體元數(shù)據(jù)。它們支持H.264、MPEG-4和M-JPEG壓縮，并能以每秒30幀處理D1視頻以及較低幀速率下處理720p視頻?；贏ptina 500萬像素CMOS成像器和Linux軟件的參考設(shè)計現(xiàn)已提供。
DM365和DM368也是針對IP攝像機設(shè)計但沒有分析功能的片上視頻處理器，同樣也提供參考設(shè)計。DM6435是一款數(shù)字媒體處理器，主要用于高清IP攝像機。TI還提供基于DM6435的視頻分析卡。
DM8168 SoC將所有捕獲、壓縮、顯示和控制功能整合進了單顆芯片。它能處理多通道并行高清、D1和CIF視頻編解碼，同時支持高清分辨率下的H.264、MPEG-4和VC1視頻格式。這款SoC包含所有必需的接口，如千兆以太網(wǎng)、PCI Express、SATA2、DDR2/3、USB 2.0、MMC/SD、HDMI和DVI。DVR就是其應(yīng)用例子之一。
VideoIQ公司在其iCVR攝像機(圖5)中提供了一種創(chuàng)新的方法。這種攝像機有標(biāo)清和高清兩種型號。高清型號在30fps幀速率下采用普通1080p格式。該公司的獨特方法是將存儲和智能嵌入攝像機內(nèi)部。高清傳感器產(chǎn)生全色彩視頻，再用H.264壓縮，然后存儲在500GB的內(nèi)部磁盤上。
圖5：VideoIQ公司如圖中所示的半球型攝像機非常獨特，它們在攝像機內(nèi)部存儲和處理數(shù)據(jù)，以便在日后需要時訪問。
用一臺基于Linux的內(nèi)部計算機存儲智能軟件，這種軟件包含視頻分析功能和其它算法，可用來掌握周邊環(huán)境，并將通用狀態(tài)應(yīng)用于流媒體數(shù)據(jù)。這種方法的主要好處是，不必再用以太網(wǎng)連接將視頻流送往服務(wù)器，而可以存儲在內(nèi)部。
這是一種很好的方法，因為大多數(shù)監(jiān)控視頻不會被連續(xù)觀察。這些視頻可以存儲下來供日后需要時訪問。每臺攝像機本身就是一個完整的系統(tǒng)。連接是通過以太網(wǎng)回傳到監(jiān)視系統(tǒng)服務(wù)器完成的。一般是通過PoE供電，但也可以使用傳統(tǒng)的24V或12V直流電源。
數(shù)字高清使得今天的視頻監(jiān)控更加完善，這是視頻監(jiān)視系統(tǒng)向前邁出的一大步。畢竟，正如Western Digital公司的Ed Strong問到的那樣：“如果你不能生成可以用作證據(jù)的細(xì)節(jié)，監(jiān)控還能有什么好處？”
雖然高清視頻提供了細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，但你仍不得不存儲視頻以供日后需要時訪問。幸好有壓縮技術(shù)和一些新型大容量硬盤，使得存儲數(shù)據(jù)變成了現(xiàn)實。Western Digital已經(jīng)推出針對監(jiān)控市場優(yōu)化的新款硬盤。
Western Digital的WD AV-GP系列硬盤現(xiàn)包含2TB容量的產(chǎn)品(圖6)，這是目前為止業(yè)界最大容量的硬盤。采用WD GreenPower技術(shù)的WD AV-GP硬盤提供更易于冷卻和更安靜的操作模式，并具有更低的功耗。
WD AV-GP硬盤設(shè)計能承受監(jiān)控和安全市場的嚴(yán)格環(huán)境要求，與同類標(biāo)準(zhǔn)硬盤相比，功耗可降低40%。WD AV-GP 2TB硬盤非常適合要求更大容量硬盤和極高可靠性的DVR和監(jiān)控視頻記錄應(yīng)用。這些硬盤被設(shè)計成可不間斷工作。
賽靈思(Xilinx)公司也為視頻處理用FPGA提供軟件和應(yīng)用程序。這種軟件可在該公司的Virtex和Spartan FPGA系列產(chǎn)品上運行。例如，賽靈思的Spartan-6工業(yè)視頻處理套件包含有LX-150T FPGA開發(fā)板、DVI/HDMI I/O、Omnividion OV9715 720P圖像傳感器和參考設(shè)計。該軟件可以幫助設(shè)計工程師通過FPGA編程實現(xiàn)大部分常見的圖像處理任務(wù)，例如邊緣增強、各種圖像校正、視頻縮放、噪聲降低，甚至是用于監(jiān)控應(yīng)用的視頻分析等。