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全球監控市場正迅猛增長，在工業和商業領域中，數字攝像頭和視頻壓縮技術在傳統的模擬系統向數字系統的轉變中扮演著前所未有的重要地位。
監控系統通常采用軟件和通用CPU進行視頻處理。對于較高成本的應用這種方案很實用，但為了滿足更高分辨率和更低成本的趨勢，必須將先進的數字視頻技術整合到面向應用的集成電路中，從而降低成本、提高性能并為使用當前具有更高分辨率、更具成本效益的CMOS傳感器創造條件。這使得圖像信號處理器(ISP)和視頻壓縮技術對于實現監控系統越來越重要。
IMSResearch公司預計，2014年全球閉路電視(CCTV)和視頻監控設備市場總額將超過140億美元，全球網絡(互聯網協議數字)監控攝像頭市場每年將達7百萬部。在2014年出貨的所有網絡監控攝像頭中，將近60%的攝像頭將是分辨率在130萬像素以上的高清攝像頭。
模擬監控攝像頭和系統(圖1)主導著目前的商業市場，不過這類攝像頭有其固有的缺陷，這些缺陷可以通過數字視頻壓縮和ISP技術來解決。比如，模擬攝像頭系統的外形尺寸大，很難實現隱秘的安裝，這是因為這種攝像頭需要復雜的專用點到點同軸電纜，這些電纜與電源一起連接至錄像設備。此外，模擬攝像頭提供的圖像質量較差，這種技術沒有可擴展性，無法與較高分辨率的數字CMOS傳感器配合使用。
由消費電子和商業電子市場推動的數字成像技術已經解決了諸多這樣的問題，同時也促進了成本的下降。監控系統的數字技術時代已來臨。
本文將介紹滿足數字監控市場要求的高清ISP攝像頭和數字視頻壓縮方案的實例。SiliconImage公司曾經在電視從模擬向數字成像的演進過程中起到推進作用，在促進監控市場的模數轉換中有著得天獨厚的優勢。
圖像轉換
數字視頻監控系統通過CCD或CMOS傳感器將進入攝像頭的光轉換成數字信號。與CCD傳感器相比，CMOS傳感器可以實現更小的尺寸、更低的功耗和更高的成本效益，最近的技術進步為CMOS傳感器成為監控系統的可行方案創造了條件。
數字監控攝像頭由鏡頭、可選的自動對焦機制、CCD或CMOS傳感器、ISP和數字圖像壓縮引擎(一般稱為視頻編碼器)組成。JPEG是壓縮數字靜止圖像的主要格式，H.264是目前高清視頻最先進的視頻壓縮引擎。
未經壓縮的數字視頻文件非常大，因此需要壓縮，以減小傳送和存儲的文件大小。在圖2中，視頻采集模塊將ISP和視頻編碼器連接到網絡接口，以傳送和存儲數字錄像機(DVR)上的視頻圖像。視頻播放模塊從DVR中提取壓縮的圖像，然后對視頻流進行解壓縮(解碼)后傳送到數字電視，一般通過HDMI線纜觀看。
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