ARM+IVE建推動智能視頻監(jiān)控行業(yè)的車輪

2014年10月，海思全新一代旗艦芯片Hi3516A正式上市，Hi3516A不僅搭載了強(qiáng)大的H.265編碼，更是被業(yè)內(nèi)稱作是一顆真正的智能芯片，成就其智能化的關(guān)鍵因素就是Hi3516A中內(nèi)置的IVE（Intelligent Chip Engine）智能芯片引擎模塊。IVE就是把智能視頻分析用到的消耗CPU資源最高的關(guān)鍵軟件算子進(jìn)行芯片硬化，從而提高整個芯片對視頻分析的能力和運(yùn)算速度。Hi3516A中的IVE模塊有別于其他芯片中的圖像加速引擎?zhèn)戎赜谒阕拥耐ㄓ眯?，只是把常用的OPENCV算子芯片化的做法，Hi3516A中IVE模塊更加注重實用性、更加注重算法本身的品質(zhì)。大家知道，OPENCV或是其他一些開源的代碼并不能代表業(yè)內(nèi)的技術(shù)最高水準(zhǔn)，海思此次硬化的最核心算子都是業(yè)內(nèi)技術(shù)最領(lǐng)先的公司提供的私有算子，比如周界入侵和車牌識別。為了打造這一款旗艦版智能芯片，海思與其合作伙伴歷時了長時間的磨合、測試、設(shè)計、開發(fā)過程，比如車牌識別，從合作立項、確定硬化、測試開發(fā)，到最終芯片上市，整整花了兩年半之久。如此嘔心瀝血，才有了一款完美產(chǎn)品的問世。

隨著Hi3516A的上市和IVE的全面推廣，海思的幕后合作伙伴北京智芯原動也開始慢慢從幕后走向臺前。智芯原動英文名叫ICETech，Intelligent Chip Engine Technology，直接翻譯就是“智能芯片引擎技術(shù)公司”。一看名字就覺得和IVE非常接近，不禁引起人們的好奇心，想對這個神秘的團(tuán)隊一探究竟。

智芯原動核心團(tuán)隊早在2010年就與海思開始技術(shù)合作，當(dāng)時這個創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊就把打造智能芯片平臺作為其核心宗旨，致力于為視頻監(jiān)控廠商提供最優(yōu)性價比的智能視頻解決方案。當(dāng)他們看到ARM在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展以及海思高成長性后，就把ARM+IVE的技術(shù)架構(gòu)確定為整個研發(fā)的目標(biāo)，全力配合海思開發(fā)智能芯片。當(dāng)行業(yè)內(nèi)其他公司還在開始開發(fā)DSP視頻算法時，智芯原動已經(jīng)開始全面開發(fā)ARM視頻算法；當(dāng)其他公司還在忙于智能應(yīng)用開發(fā)時，智芯原動確已開始研發(fā)智能芯片平臺的工作。整整四年半的投入與付出，才迎來了Hi3516A這款搭載IVE核心算法的智能芯片的上市。

ARM+IVE的架構(gòu)在監(jiān)控智能化方案上相對ARM+DSP的方案有著明顯的優(yōu)勢：

首先是成本優(yōu)勢，ARM+IVE的芯片成本與售價有著明顯優(yōu)勢，隨著高清相機(jī)的普及，特別是行業(yè)競爭的極速加劇，產(chǎn)品成本已經(jīng)成為市場競爭的一個關(guān)鍵因素，甚至很多相機(jī)廠商最終的利潤就來源于芯片成本差價。

其次是方案技術(shù)優(yōu)勢，發(fā)展到今天，ARM對圖像處理的支持越來越強(qiáng)，ARM和IVE是完全協(xié)同工作的模式，也就是說一個算法完整過程是同時利用ARM和IVE協(xié)作完成的，ARM和IVE的圖像處理的優(yōu)勢均可得到最大的發(fā)揮。但是ARM+DSP的方案中，往往是ARM完成相機(jī)基本功能操作，DSP完成圖像處理操作，雙方的工作是被割裂的，ARM的一些優(yōu)勢無法得到發(fā)揮。

最后是開發(fā)便利性優(yōu)勢，通常相機(jī)廠商開發(fā)ARM軟件都沒有任何問題，有一定基礎(chǔ)的算法開發(fā)人員調(diào)用IVE算子就能快速開發(fā)出一個較好的視頻算法功能；但在ARM+DSP方案中，相機(jī)廠商往往不會開發(fā)DSP軟件，算法廠商能在DSP上做好優(yōu)化的也不多，開發(fā)一個ARM+DSP的算法功能往往需要相機(jī)廠商和算法廠商緊密配合，其研發(fā)代價非常大。

此外，ARM+IVE的運(yùn)算速度已經(jīng)超過了業(yè)內(nèi)同類DSP芯片能力，比如Hi3516A上的單幀高清車牌識別速度在40ms出頭，其識別速度與識別準(zhǔn)確率在業(yè)內(nèi)都是絕對領(lǐng)先的。

監(jiān)控相機(jī)的智能化、高清化、互聯(lián)網(wǎng)化，標(biāo)識著視頻監(jiān)控開始步入2.0時代，特別是智能化，是這個時代的主題，而ARM+IVE的方案架構(gòu)正是智能化的基石。

當(dāng)前智能化應(yīng)用出現(xiàn)了很多全新的領(lǐng)域，比如：

互聯(lián)網(wǎng)安防與智能家居的融合。視頻監(jiān)控已經(jīng)全面進(jìn)入家庭市場，2014年國內(nèi)大量互聯(lián)網(wǎng)公司和視頻監(jiān)控公司都相繼推出家用監(jiān)控攝像頭，北美更是出現(xiàn)了Google透過Nest5.5億美金收購互聯(lián)網(wǎng)相機(jī)廠商Dropcam的事件，為家庭互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控打了一針強(qiáng)心劑。Nest和Dropcam和合作可以看做是互聯(lián)網(wǎng)安防和智能家居融合的代表事件，本身Dropcam攝像頭起到的是安防作用，但是Nest需要的是Dropcam未來對家庭成員的識別能力，以此進(jìn)行智能家居溫控處理。因此檢測人員出現(xiàn)、識別人員身份，正成為家用攝像頭的一個智能化應(yīng)用主要方向，同時老人倒地識別、兒童智能看護(hù)等應(yīng)用也被提上日程。

結(jié)合大數(shù)據(jù)分析的商業(yè)應(yīng)用。監(jiān)控2.0時代的一個顯著特征就是：監(jiān)控已經(jīng)不僅僅是安防和交通的概念，商業(yè)智能是其一個重要領(lǐng)域。智能化的一個直接作用就是把單純看視頻變成了分析視頻內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，結(jié)合云端大數(shù)據(jù)分析，可以為商業(yè)應(yīng)用提供更多、更有效的商業(yè)改進(jìn)。比如能夠分析每個商家的分時段客流量，可以實現(xiàn)貨架或是廣告關(guān)注度的分析，包括人員熱力分布、性別與年齡段分析等，還可以針對VIP客戶進(jìn)行身份識別，提高服務(wù)質(zhì)量等等。

警用智能交通、智能安防進(jìn)入社區(qū)。相機(jī)智能化的程度提高，以及其成本的大幅降低，使得海量監(jiān)控成為可能。公安部門已經(jīng)開始著手小區(qū)卡口的建設(shè)，未來小區(qū)、樓宇的出入口都會進(jìn)行車牌識別和人員抓拍的智能相機(jī)部署，高科技手段的社會治安將進(jìn)入一個全新的局面。

智慧城市建設(shè)，包括智慧停車場建設(shè)等。目前全國已經(jīng)批準(zhǔn)了超過500個城市允許建設(shè)智慧城市，智能相機(jī)越來越有用武之地，簡單以智慧停車場的車牌識別應(yīng)用為例。以前停車場只是在出入口有個車牌識別相機(jī)，而且這個相機(jī)往往還只是起到一個輔助抓拍的功能?，F(xiàn)在智慧停車場至少會有三處可以應(yīng)用到車牌識別相機(jī)。第一，出入口車牌識別，實現(xiàn)無卡出入系統(tǒng)，并且支持手機(jī)支付停車費(fèi)；第二，車位引導(dǎo)系統(tǒng)，在大型商業(yè)地產(chǎn)項目中，車位引導(dǎo)已經(jīng)不是簡單地給車找個空位的概念，而是根據(jù)沿路的車牌識別相機(jī)，引導(dǎo)車輛找到其要去的具體商家的最近車位；第三，反向?qū)ぼ囅到y(tǒng)，通過安裝在車位上的車牌識別相機(jī)，知道每輛車停在哪個車位，再通過查詢終端或是手機(jī)APP幫助車主找到自己的車輛。

車聯(lián)網(wǎng)的行車安全產(chǎn)品。車聯(lián)網(wǎng)智能硬件在2014年開始全面上市，OBD產(chǎn)品如騰訊路寶、元征golo4，行車記錄儀也開始走向智能化時代。行車記錄儀已經(jīng)不是一個簡單的視頻錄像工具，通過自身視頻圖像分析技術(shù)以及和OBD產(chǎn)品的結(jié)合，也正升級為帶有真正駕駛輔助安全功能的產(chǎn)品。這些輔助安全功能包括：車道偏移警示、安全車距保持、倒后輔助檢測、駕駛員疲勞檢測等等.

以上這些僅僅是智能化的部分應(yīng)用，未來透過ARM+IVE的方案還可以實現(xiàn)更多更強(qiáng)的應(yīng)用。在監(jiān)控互聯(lián)網(wǎng)化的催化下，監(jiān)控產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)都帶有了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的明顯特征，其中一個重要特征就是軟硬件產(chǎn)品的快速迭代，對于芯片而言就是智能固件的快速發(fā)展。從用戶需求、到軟件研發(fā)、再到智能芯片，然后再引發(fā)新的用戶需求，這一往復(fù)過程要比以往任何時期來的都要更快。監(jiān)控芯片不再是一年推出一、兩顆，而是配合用戶需求、智能化新技術(shù)不斷推出新品；反過來，智能芯片的承載能力，也為圖像處理技術(shù)提供了更好的應(yīng)用舞臺，由于受限于硬件平臺的支撐，以往幾年才會有新技術(shù)應(yīng)用推出的智能視頻技術(shù)，會隨著ARM+IVE架構(gòu)的發(fā)展而快速推陳出新，從技術(shù)變革到新產(chǎn)品推出的速度極有可能被縮短到一年、甚至半年以內(nèi)。

可以說海思和智芯原動對ARM+IVE的整合實現(xiàn)了一個監(jiān)控時代的變革。不變的基礎(chǔ)架構(gòu)與兼容性、快速變化的IVE技術(shù)與能力，正是ARM+IVE的核心。

有了海思芯片的強(qiáng)力后盾，智芯原動也不斷把最優(yōu)的智能化解決方案推介給合作伙伴。智能化應(yīng)用不是在實驗室里就能完成的，一個好的算法是要經(jīng)歷實際應(yīng)用的千錘百煉的。海思的IVE算子從立項到完成為什么會經(jīng)歷那么長的時間，期間就是在不停從實際應(yīng)用中去檢驗和完善基礎(chǔ)算子的實用性。最終交付給用戶的其實不僅僅是一顆芯片和軟硬件開發(fā)包，智芯原動還會給合作伙伴提供完整的產(chǎn)品應(yīng)用方案，比如出入口車牌識別相機(jī)，還會提供其安裝標(biāo)準(zhǔn)、補(bǔ)光燈選型、相機(jī)參數(shù)配置等相關(guān)設(shè)計。可以說海思和智芯原動是為其最終用戶提供了從芯片到產(chǎn)品再到實施的一體化設(shè)計方案。

通過跟海思的緊密合作，智芯原動作為國內(nèi)優(yōu)秀技術(shù)公司的代表，也得到了國際上的認(rèn)可。9月初，全球最大的IC渠道商，美國的安富利正式與智芯原動簽署合作協(xié)議，安富利成為智芯原動的亞太區(qū)代理商，同時智芯原動成為安富利在亞太區(qū)的首家IDH（獨立方案設(shè)計公司），這也是安富利全球唯一的智能視頻領(lǐng)域IDH.