高清影像監控早在 2008 年就被業界提出，並一度成為行業內關注的熱點。但由於當時的技術、成本和實際的客戶需求等多種原因，高清影像監控的市場實際上並未真正啟動。
然而從現在來看，高清影像監控已經從 2010 年的高清元年發展到現在，各個廠商已經把它作為重點產品技術發展方向，也同樣作為市場推廣的重點。具有高清化、網路化和智慧化三種特徵，相結合的新一代影像監控技術，它將逐步取代傳統的影像監控技術。
首先，我們先簡單分析目前高清攝影機產品常見的部件架構。常見的高清攝影機分為圖像感測器、ISP(圖像信號處理器)、壓縮處理器或數位視訊轉換三個常見部分，市場上一些新發佈的高清攝影機還會在 ISP 與壓縮處理器之間，包含一個智慧分析處理器。
圖像感測器是組成數位攝影機的重要組成部分。根據元件的不同， 可分為 CCD 和CMOS 兩大類。如 SONY 的 ICX445、ICX274、IMX035/036/122，Aptina 的AR0130、AR0331、MT9P031，Omnivison的OV9712、OV2715等等。圖像感測器的作用是將光學圖像採集，並轉換成後端 ISP 可用的電信號。
過去，我們常說 CCD 是應用在影像產品的高端技術元器件，而 CMOS 由於其低照性能、曝光模式等技術性能有限，應用於低影像品質產品中。如今，CMOS 技術快速發展，例如 SONY 推出了使用 Exmor 技術的 IMX035/036/122 圖像感測器，其低照性能、圖像解析度及幀率、晶片處理速度，有了很大程度的性能提升。
ISP圖像信號處理器
ISP (Image Signal Processor) 圖像信號處理器的主要作用，是對前端圖像感測器輸出的信號做後期的處理。不同的 ISP 用來匹配不同廠商的圖像感測器。ISP 的優異在整個攝影機產品中很重要，應當說它直接影響呈現給用戶的影響畫質的優劣。圖像經過 CCD 或者 CMOS 的採集後，需要經過後期的處理，才可以較好的適應不同的環境，在不同的光學條件下，都能較好的還原出現場細節。
在ISP中它會完成我們常常提及的，2A(AWB/AE，自動白平衡/自動曝光)，或者3A(AWB/AE/AF，自動白平衡/自動曝光/自動聚焦)。傳統模式下一般採用一顆 DSP，或者一顆 FPGA，來完成對圖像的後期處理。有些攝影機產品支援的 3D 降噪功能、寬動態、慢速快門、幀累積、強光抑制等功能，也都是 ISP 來完成的。
目前應用在高清攝影機產品中的 IS P一般有以下幾個來源：
廠商自行研發：高清攝影機設備廠商為了更好的配合後端壓縮、功能開發，自行研發 ISP 處理演算法，將演算法集成至 FPGA 或 DSP 晶片中，接駁前端圖像感測器。
協力廠商研發：2010年已經逐漸誕生了一批，由非高清影機製造廠商推出的一些 ISP 解決方案，他們直接出售不同的 ISP 晶片給攝影機廠商配合不同廠商的 Sensor。
套片模式：由 Sensor 廠商將自主開發的 ISP，結合自家 Sensor，形成圖像採集處理解決方案推向客戶，其中的影像處理演算法，及各種調試工作已經完成，攝影機廠商只需要做介面對接，並後端壓縮或轉換成數位視訊 (HD-SDI) 即可。這種模式我們稱之為Stand-Alone Devices 或者 Camera System On chip。
第一種來源方式具備較高的靈活性，使得開發者在選擇方案時，擁有更多的組合(主要是選擇不同廠商的 Sensor)。但是對於產品而言，一方面增加了整機的功耗、散熱等問題，另外也增加產品開發投入，也意味著研發高清攝影機產品的廠商，需要更雄厚的技術實力。而後兩種來源方案無疑大大降低了產品開發的門檻，但相對自主研發 ISP 肯定要增加部分成本。
設想如果有集成度更高的高清攝影機晶片解決方案，將 ISP 和視訊壓縮編碼功能融合在一起，無疑是更好的選擇。
壓縮處理器或數位視訊轉換
首先我們來瞭解壓縮處理和數位視訊轉換的概念。ISP 將前端圖像感測器信號處理後，一般會以 MPTE296M/BT.1120/YUV4:2:2 等數位介面格式，傳輸到後端處理晶片中。壓縮處理器( SoC 或演算法進行編碼壓縮，然後通過內建的網路服務，以 TCP/IP 協定的網路信號，進行傳輸給使用者。數位視訊轉換則是非壓縮方式，通過數位視訊轉換晶片，將 ISP 輸出的數位信號轉換成 SD-SDI/HD-SDI/3G- SDI 信號，分別對應標準清晰度(VGA)、高清標準(1080P@30fps)、1080P@60fps甚至更高的解析度。HD-SDI 高清影像訊號，需要使用專用的傳輸周邊設備，如 SDI 光端機、SDI 矩陣等等。
在此，我們著重介紹壓縮處理器。我們看到一款高清攝影機產品的參數性能時，時常看到 SoC 這個字樣，SoC (System On Chip)的定義多種多樣，由於它的應用領域範圍廣，內涵豐富很難給出具體定義。一般來說我們稱為系統級晶片，也稱片上系統，意指它是一個系統，是一個專用的積體電路，其中包含完整的高清攝影機系統，並嵌入軟體服務。
高清攝影機中的 SoC，市場上常見的廠商有Ti(德州儀器)、Ambarella (安霸)、Hislicon (海思半導體)、NXP (恩智浦半導體)等。不同廠家的硬體壓縮處理器，擁有各自的特性，比如低功耗、高性能、高視訊壓縮品質、高壓縮比等。前文中提到將 ISP 圖像信號處理，與後端視訊壓縮融合的概念，傳統意義上來講，前面介紹的高清攝影機的幾個重要元件是彼此分開的，不同的處理工作由不同的晶片完成，那麼隨著 SoC 晶片技術的發展和市場的大趨勢，越來越多的廠商將 ISP 與視訊壓縮處理，甚至是智慧分析技術融合在一起，將功能固化在一顆晶片中。
高清攝影機中應用的 NXP AS C8850，HisliconHi3516，都集成了 ISP 中實現的3A、3D 降噪、寬動態 (WDR)、強光抑制、背光補償、數位防抖等影像處理功能，Hi3516 晶片還集成了智慧分析加速引擎，支援智慧運動偵測、周界防範、人臉檢測、鏡頭保護等多種分析應用。並且，這些 SoC 晶片對我們廠商還開放了 ISP 相關的API(程式介面)，可供我們對 ISP 效果二次調節開發優化。這些晶片技術使得高清攝影機的集成度越來越高，晶片的融合將是一個趨勢。
所以高清攝影機 SoC 晶片的發展，將會在功耗、編碼性能、ISP、智慧分析這幾個方面做技術突破來尋求發展，那麼將會帶動高清攝影機產品的發展。
更低的晶片功耗，可以使得高清攝影機體積更小、可應用於更惡劣的環境、以及衍生出多種多樣的高清攝影機產品形態。
更高的編碼性能，可以使得高清攝影機擁有更高像素的即時壓縮能力，大部分的高清晶片如 TI 的 DM368、海思的 Hi3515/3516、NXP 的 ASC8850 等都可以做到1080P@30fps。300 萬像素及 500 萬像素級，還無法做到即時壓縮，更高像素的高清攝影機，可以替代傳統模式的一點多機的多區域監控模式，可有效的降低設備投入成本，以及周邊佈線成本。
現在大部分內置 ISP 功能的影像晶片，對 CMOS 晶片的支援都比較完善，可以直接對接各主要Sensor廠商的主要產品，但是對 CCD 晶片的支援則相對有限，還需要開發者做二次轉換。
目前的帶智慧分析功能的高清攝機，是在設備中預留一顆較高主頻的 DSP 或者 ARM 核心，開發者可以自己選擇將智慧分析演算法中的某一部分功能，或者全部移植到該DSP或者 ARM 上，形成帶智慧分析的智慧高清攝影機。
目前業界主要的 SoC 廠商都已經意識到主控晶片的整合化趨勢，並大量投入研發力量進行新一代高清 SoC 晶片的研發，不管是率先推出 ASC8850 的NXP，和已經推出DM368，並且即將推出 DM385的TI，還是近期推出 Hi3518A/Hi3518C的海思半導體，甚至還有推出 A5S/A7的 Ambarella，都已經開始在高度 融合的高清攝影機主控晶片上有所建樹，同時也還有一些有影響力的 IC 廠商正躍躍欲試，相信隨著晶片廠商的努力和推動，結合下游設備廠商的市場推廣和用戶需求的拉動，高度集成的新一代高清攝影機 SoC 晶片，將會取得越來越大的發展，並將逐步成為一個成熟的產業。
高清攝影機的相關晶片技術正在高速發展，市場對高清監控產品的性能要求也在不斷提高，一般的 720P 解析度已經有點捉襟見肘，200 萬像素、300 萬像素、500 萬像素甚至千萬像素高清攝影機的需求在不斷湧現，以及低功耗、低頻寬、低碼流等，這些需求對高清攝影機的相關晶片性能提出了更大的挑戰。而真正要全方位的實現高清影像監控，勢必是從前端產品的高清化，再到網路傳輸、集中儲存、顯示控制、平台管理等方面，均支援高清影像監控。
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