智能交通旨在為交通參與者提供多樣性服務(wù)，它的誕生是現(xiàn)代電子信息技術(shù)演進(jìn)的必然結(jié)果。交通安全是困擾當(dāng)今國(guó)際交通領(lǐng)域最為嚴(yán)重的的一大難題。而在交通安全中，交通監(jiān)視和視頻分析是必不可少的一部分。試想一下，在這個(gè)“碰瓷”時(shí)代，交通監(jiān)視遭遇重重挑戰(zhàn)：如何在不同照明亮度、不同天氣以及攝像機(jī)本身震動(dòng)等種種條件下對(duì)交通運(yùn)行情況進(jìn)行有效的探測(cè)和正確的反饋是亟待解決的難題。DSP與FPGA孰優(yōu)孰劣的討論由來(lái)已久，筆者以智能交通視頻分析為主線，分析FPGA相較DSP方案，在攻克智能交通視頻分析難題中將發(fā)揮何種優(yōu)勢(shì)。
基于FPGA的視頻分析解決方案打造智能交通“攻城利器”
視頻分析市場(chǎng)面臨著諸如安裝成本、源視頻質(zhì)量、攝像機(jī)處理能力以及實(shí)時(shí)判決等的重大挑戰(zhàn)，相比傳統(tǒng)工控機(jī)或DSP方案，F(xiàn)PGA的解決方案究竟有何優(yōu)勢(shì)?
Altera亞太區(qū)工業(yè)業(yè)務(wù)部市場(chǎng)開(kāi)發(fā)高級(jí)經(jīng)理江允貴先生表示，較之傳統(tǒng)工控機(jī)或DSP的解決方案，基于FPGA的視頻分析可極大提高偵測(cè)率和節(jié)省成本，為視頻監(jiān)控應(yīng)用提供所需要的靈活性、性能和功耗特性。
基于FPGA的視頻分析解決方案無(wú)論在成本、性能、市場(chǎng)定制等方面，與傳統(tǒng)工控機(jī)或DSP的解決方案具有非常顯著的差異性。以基于高端DSP和基于FPGA的方案為例，相對(duì)于DSP，采用FPGA實(shí)現(xiàn)具有以下明顯的優(yōu)勢(shì)：1)FPGA支持并行運(yùn)行90%的視頻分析(支持“同時(shí)所有規(guī)則”：能對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行并行探測(cè));2)在最大帶寬范圍內(nèi)，可靈活重新配置分辨率和幀速率;3)可靈活重新配置通道數(shù)量(4/8/16通道SD/HD分辨率：~30/20/10 fps);4)Cyclone-V SoC FPGA 28nm工藝技術(shù)，在尺寸、功耗、成本、性能、安全性上有很好的表現(xiàn)。
表1 FPGA與DSP實(shí)現(xiàn)對(duì)比
表1詳細(xì)列出了Cyclone-V和高端DSP的一些特性對(duì)比?？偟膩?lái)說(shuō)，基于FPGA的解決方案在設(shè)計(jì)時(shí)間上可以調(diào)整和更新;基于FPGA的解決方案運(yùn)行時(shí)可配置(通道數(shù)量、分辨率、幀速率和延時(shí)動(dòng)態(tài)平衡);當(dāng)出現(xiàn)了IP新內(nèi)核時(shí)，基于FPGA的解決方案能夠靈活的更新，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改進(jìn)。
江允貴先生強(qiáng)調(diào)，與基于DSP的解決方案相比，基于FPGA的解決方案能夠?qū)瓮ǖ繦D或者多通道D1視頻更靈活的進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻分析。第二代開(kāi)發(fā)的Cyclone IV & Cyclone V SoC FPGA平臺(tái)具有固定平臺(tái)(室內(nèi)/室外)、家庭監(jiān)視(具有面部探測(cè)功能)、交通監(jiān)視(支持本地車(chē)牌)，以及運(yùn)動(dòng)平臺(tái)汽車(chē)輔助駕駛功能。Altera提供2MPixel和5MPixel HD(全HD或者QSXGA)智能攝像機(jī)參考設(shè)計(jì)和多通道(4-8-16) SD/HD DVR/NVR解決方案核心電子器件，幫助攝像機(jī)/器件制造商和系統(tǒng)集成商縮短產(chǎn)品面市時(shí)間。
三方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，打造智能交通視頻分析產(chǎn)品
據(jù)悉，Altera基于FPGA的智能交通視頻分析解決方案采用Altera的Cyclone? IV FPGA，以及Eutecus公司的多核視頻分析引擎(MVE?) IP內(nèi)核，支持使用1片F(xiàn)PGA同時(shí)分析四路視頻通道。此次在2013年中國(guó)國(guó)際公共安全博覽會(huì)上，北京動(dòng)視元科技有限公司成功推出基于該方案的動(dòng)視元至睿系列交通狀況視頻分析儀。
江允貴先生表示，在Altera、Eutecus、動(dòng)視元三方長(zhǎng)期以來(lái)互信與合作之下，首個(gè)基于FPGA的智能交通視頻分析產(chǎn)品已經(jīng)成功推向市場(chǎng)。同時(shí)也相信，今后將有更多企業(yè)通過(guò)采用FPGA的視頻分析解決方案，推出更多視頻分析產(chǎn)品。
相比而言，從今年7月份Altera集結(jié)眾多SoC合作伙伴搶攻嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)到此次三方合作打造首款基于FPGA的智能交通視頻分析解決方案不難看出，一直以來(lái)，Altera注重穩(wěn)打穩(wěn)扎，愿意擔(dān)當(dāng)平臺(tái)的角色，聚合更多的合作伙伴，致力于提供更具創(chuàng)新、更符合市場(chǎng)需求的FPGA解決方案。
