4、智能相机片上系统解决方案综述

智能相机片上系统解决方案综述

1. 引言

随着电子制造技术的进步，将传感器、模拟组件、混合信号单元和数字处理核心等不同技术集成到单个芯片已成为现实，这在不同应用领域，尤其是分布式智能相机产品中，正成为一种日益增长的趋势。

智能相机主要由三个单元组成：传感单元、处理单元和通信单元。传感单元负责图像捕捉，也可在主处理任务执行前进行预处理；处理单元承担主要计算，是智能相机的核心，它包含处理元件（PEs），如数字信号处理器（DSPs）、硬件功能/加速器和微控制器等，以及片上和片外存储器，还有用于处理器间和处理器内通信及数据移动的通信架构；通信单元负责将处理/抽象后的数据传输到输出设备，供最终用户使用。这三个单元共同构成了智能相机片上系统（SoC）的架构，并直接负责输入数据处理后的抽象表示。

智能相机SoC解决方案为最终用户提供服务，与之相关的有几个服务质量（QoS）属性，具体如下表所示：
| 属性 | 描述 | 示例操作特性 |
| — | — | — |
| 吞吐量 | 捕获、处理和输出图像所需的时间 | 实时 = 30 帧/秒 |
| 功耗 | 智能相机SoC所有单元消耗的功率，直接影响运行成本 | 以毫瓦为单位较为理想 |
| 资源消耗 | SoC消耗的计算和内存资源，直接影响实施成本 | 从字节到千字节不等 |

此外，帧率取决于相机执行的任务，如监控停车场的智能相机可能需要30帧/秒的实时帧率，而监控繁忙道路车流量的相机可能不需要实时帧率。传输延迟会影响系统帧率，它取决于所使用的传感单元和系统的数据移动，而这又直接受成像传感器输入数据的分辨率和所使用的压缩方法的影响。每个属性都直接影响智能相机SoC的能量和资源