高清视频监控走向主流 FPGA迎来广阔市场空间

全世界的FPGA用户分担的，所以在持续使用半导体新工艺方面没有障碍。

　　第二，由于FPGA的升级换代可以与半导体新工艺的发展同步，这给予了FPGA在性能、功耗等方面持续提升的空间，也给FPGA在性价比方面超越ASIC提供了可能。诚然，在不断演进的过程中，FPGA的成本下降趋势可能会逐步放缓或进入平台区。

　　基于FPGA的以上优势，我们有理由对FPGA的未来发展空间充满信心。

　　未来需更低功耗与成本

　　未来视频监控系统必将变得越来越复杂，对FPGA提出的要求基本方向没有改变，即更强的运算性能和IO带宽、更低的功耗、更低的成本。

　　当前的视频监控应用，对FPGA器件性能提出了更高的要求，包括：

　　一是更高的系统时钟频率。对于处理1080p分辨率、帧率为50fps/60fps的视频，FPGA硬件流水线的系统时钟至少需运行在148.5MHz或以上。还需要FPGA提供160MHz或以上的系统最高主频。

　　二是FPGA需经常承担单位时间内基于视频帧的高密度数据运算。不同的算法所需要读取的参考帧数量不同。这些高清视频帧数据的快速访问，需要 FPGA提供足够大的DDR SDRAM读写有效带宽。每增加1帧1080p/50的YUV422数据读取，需DDR SDRAM控制器增加210MBps的有效带宽。还需要FPGA提供支持64-bit外部总线位宽，访问速率达到1066Mbps或以上的DDR3 SDRAM控制器硬核。

　　三是视频处理算法FPGA逻辑经常出现子模块的数据互连关系较为复杂，消耗的布线资源较多，而且产品成本的压力要求芯片内逻辑利用率很高，这些都要求FPGA在资源占用很满的情况下，具有较高的布通率。

　　未来视频监控系统必将变得越来越复杂，对FPGA提出的要求基本方向没有改变，即更强的运算性能和IO带宽、更低的功耗、更低的成本。

　　 视频监控产品的价格定位，是在专用工业设备和消费电子产品之间，并且逐步向消费电子产品的价格区间靠近。所以，产品的成本压力是很大的。

　　对于摄像机产品，往往外观尺寸都较为小巧。此外，由于摄像机产品经常被安装在公路边、厂区、野外等露天场所，温度环境较为严酷。所以，为了达到较高的使用寿命和可靠性，对于产品内部IC的功耗也有严格要求，需尽量选用低功耗的芯片。

　　基于此，FPGA厂商在提高FPGA逻辑布通率方面就需要有大幅改进。现在，业界主流FPGA厂商Xilinx和Altera公司相继推出了基于C语言开发FPGA硬件逻辑的开发工具HLS（High Level Synthesis）和Open-CL，这将使开发FPGA算法逻辑的开发时间大幅缩短，仿真和调试效率大幅提高，最终也将大幅提高生产力。但是，软件或硬件工程师要充分掌握这些基于高级语言的硬件逻辑开发工具并非易事，他们需要对这些编译器硬件逻辑综合策略、FPGA硬件架构、FPGA设计理念等有充分的理解。海康威视公司作为一家视频监控领域的先进厂商，在把中低端产品做好做精的同时，将高端产品相对竞争对手实现差异化，在功能或性能上领先业界。

　　基于对FPGA相对优势的分析，FPGA更适合用于以下产品：智能交通摄像机、视音频光端机、视频综合平台等细分市场。