Altera基于FPGA的视频分析方案让您出行无忧！

据了解，截至目前为止，北京市机动车保有量超500万辆，驾驶员超665万人，其中不乏菜鸟和新手，实时的交通路况信息为大家出行提供了不少方便。

最近两天北京持续大雾，能见度不足1000米，部分地区能见度甚至不足200米，事故多发，交通拥堵。这对用于公路交通监测的视频监控系统提出了更高的要求：源视频需要1080p HD的图像质量；监控摄像机具有视频内容分析功能，可高速度处理1080p的全高清视频；低延时（1-2帧）目标探测和报警；监测结果正确性应高于90%。

当前，摄像机从模拟CCTV摄像机过渡到数字IP摄像机，从标准清晰到高清晰的发展。随着摄像机技术的不断发展，视频内容分析技术也在不断发展以支持全1080p图像，以充分利用摄像机现在能够提供的详细细节和分辨率技术。

视频内容智能分析功能提供了所记录事件的实时信息。它包括一组分析运动的算法，根据用户定义的规则，确定是否可能出现威胁等。

日前，Altera联合Euctecus推出基于FPGA的全HD 1080p/(每秒30帧) 30fps视频分析单芯片解决方案。这一方案采用了Cyclone IV FPGA，并集成了Eutecus的多核视频分析引擎(MVE™)（Multi-Core Video Analytics Engine）知识产权(IP)。

其中，Cyclone IV FPGA系列器件是Altera提供的低成本、低功耗硅片平台。FPGA实现了整个视频分析算法，提供视频I/O转换接口，它还管理IP与运行在PC上的软件GUI之间的通信。Eutecus的MVE IP是多核视频分析引擎。MVE结合大量的并行算法和多核体系结构，针对基于FPGA的硬件和软件实现进行了优化，算法分成软件和硬件两部分，在一片Cyclone IV FPGA中，软件部分在Nios II处理器中运行，硬件部分使用了FPGA逻辑，如图1所示。软件GUI帮助产品设计人员可以灵活设定检测到异常情况时的规则和参数。

  

                                             

Eutecus的IP还包括可靠的应用程序接口(API)，支持用户链接自己的视频管理系统，或者开发自己的定制GUI。

Altera和Eutecus基于FPGA的视频分析解决方案其一大特点是能够以30帧/秒（6000万像素/秒）的高速度处理1080p的全高清视频。如果用现有监控摄像头标配的DSP作此处理，则必须将工作频率提高至7.3GHz，功耗会增大到无法容许的地步。

基于FPGA和基于DSP的视频分析各自所需时间如图2.





最重要的是，基于FPGA的视频分析方案正确率达到97%左右，如雨雪雾等恶劣条件下正确率可达到70%

目前，Altera和Eutecus基于FPGA的视频分析解决方案可以在用户最终系统中进行演示和评估。

基于FPGA的视频分析解决方案主要应用领域是车流量监控。这包括对车辆计数、闯红灯、违法变道以及可能的碰撞报警等事件的监视。当然也可以配置IP用于其它场合的监控，例如被盗物品的探测、非法进入禁区、向禁行方向运动或者游荡等事件。

针对基于FPGA的视频分析方案，Altera提供简化的IP交付模型。即用户可直接从Altera那里购买视频内容分析IP和FPGA，不需要同时接触多个供应商来讨论许可费用、NRE费用或者版权,可大幅度简化视频监控系统的开发。