注:本文为 “AOV” 相关合辑。
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一、技术背景与问题定义
安防监控与智能摄像头已广泛部署于街道、公路及家庭等场景。传统方案面临以下矛盾:设备全天开机功耗高,休眠则存在录像盲区;事件触发录像存在响应延迟,导致关键画面缺失。因此,业界需要一种能够平衡功耗与录像连续性的技术方案。
二、AOV 技术概述
AOV(Always On Video)是一种基于休眠唤醒机制的智能录像技术,可实现全天候 24 小时低帧率不间断录像。当触发 AI 智能检测、PIR 人体感应或网络唤醒等事件时,设备自动切换至正常帧率进行高清录像。
2.1 工作模式
AOV 技术包含三种工作模式:
正常帧率模式
当远程预览、PIR 人体感应、AI 人形检测等事件触发后,设备自动切换至标准帧率完成实时录像。
AOV 低帧率模式
设备空闲且电量充足时启用该模式,SoC 保持低帧率主码流录像,同时维持 Wi-Fi/4G 网络保活在线。
低功耗保活模式
设备空闲且电量偏低时启用该模式,SoC 下电休眠,仅保留网络保活,最大限度降低整机功耗。
2.2 技术原理
AOV 技术的工作原理可归纳为以下环节:
低频持续抓拍
采用 0.5~1 帧/秒的超低帧率持续抓拍画面,形成时间轴完整的视觉记录,避免传统 PIR 技术因触发延迟导致的漏拍问题。
动态模式切换
当 AI 算法检测到人形移动、车辆或异常行为时,立即切换至 25~60 帧/秒全高清录制模式,确保事件完整性。
智能存储优化
非事件时段仅保存关键帧,事件触发后存储完整视频流,相比传统方案节省约 50% 存储空间。
三、RV1126B 处理器与 AOV3.0
瑞芯微(Rockchip)推出的 RV1126B 机器视觉 AI 处理器搭载 AOV3.0 低功耗录像技术,为 AI 视觉应用提供硬件支撑。
3.1 处理器架构
RV1126B 处理器主要规格参数如下:
| 参数项 | 规格 |
|---|---|
| CPU | 4 核 ARM Cortex-A53 @1.5 GHz(64 位架构) |
| NPU | 3 TOPS(INT8),支持权重稀疏化、W4A16/W8A16 混合精度量化 |
| ISP | AI-ISP,支持 8 M 像素 @45 FPS,集成 AI Remosaic 技术 |
| 视频编码 | 4K H.264/H.265 @45 FPS,超级编码(码率降低 50%) |
| 内存支持 | LPDDR4/DDR4,最大 4 GB |
| 视频输入 | 4 × MIPI-CSI |
| 网络接口 | USB 3.0、千兆以太网、CAN FD |
| 音频 | 集成 Audio Codec |
| 典型功耗 | 2.8 W |
| AOV 待机功耗 | 1 mW |
| 安全机制 | SM2/SM3/SM4 加密,TrustZone 隔离 |
RV1126B 支持大语言模型、视觉语言模型,以及异常声音唤醒,可实现 0.1 秒极速启动。
3.2 AOV3.0 技术特性
AOV3.0 在 AOV 基础上新增低功耗音频事件唤醒功能,可 7 × 24 小时实时监测异常声源(如玻璃破碎、枪声等)。其技术特点包括:
- 快速启动:基于 SoC 超低功耗成像技术,启动速度较主流方案提升约 30%。
- 多级功耗控制:支持电路板级、SoC 模块级、CPU 软件级的分层功耗管理。
- AI 前置分析:传感器端运行轻量化神经网络,实现人车分类、异常行为识别,误报率低于 5%,唤醒成功率达 98%。
四、功耗实测数据
基于创龙科技 RV1126B 工业评估板接入 SC850SL CMOS 摄像头的实测数据如下:
AOV 低帧率模式(1 FPS)
系统进入 AOV 低帧率模式时,通过 ISP 单帧取流并进行分形检测。采集画面显示为 “AOV_M 1.0 FPS”,此时整机功耗约为 122 mW。
正常帧率模式(60 FPS)
当检测到人形时,系统切换为正常帧率模式,采集画面变为流畅显示 “NORMAL 60.0 FPS”。
功耗对比
AOV 低帧率模式相比正常帧率模式,整机功耗降低 90% 以上。在待机时段,设备以约 122 mW 功率维持在线状态,实现全天候低功耗运行。
五、三代低功耗技术对比
5.1 PIR(被动红外传感器)
Passive Infrared Sensor
设备平时处于睡眠状态,当 PIR 检测到人体或动物等热源时触发报警,唤醒摄像机正常工作。
技术局限:
- 检测距离约 5 米,远距离移动物体无法检测;
- 受环境温度影响,在高温或低温环境下可能出现误报或漏报;
- 睡眠期间无录像记录,存在触发延迟(通常 0.5~2 秒)。
5.2 AOV(低功耗全时录像技术)
Always On Video
摄像机采用定时唤醒抓拍方式进行智能检测,判断是否存在移动物体。若检测到移动目标,则进入正常工作状态。
技术局限:
- 唤醒间隔与功耗之间存在权衡关系,高频唤醒增加功耗,低频唤醒则检测频次不足;
- 面对快速移动目标或突发场景时,存在漏报风险;
- 在一定程度上牺牲了画面细节以换取功耗降低。
5.3 3AR(全会录低功耗技术)
All Motion, All Changes, Always Record
3AR 技术对环境中任何动态变化快速响应,实现 7 × 24 小时不间断录像,在确保录像连续性的同时控制功耗。
实现方式:
采用三级功耗控制架构,通过电路板级、SoC 模块级、CPU 软件级的分层功耗管理,根据任务需求动态启停硬件/软件模块和算法进程。
场景实测:
经全国 45 个城市、65 天的大规模场景测试,3AR 技术在低功耗与全天候录像之间实现平衡。在典型安防场景下,仅使用 2 节 18650 电池,纯电续航超过 3 天且录像无遗漏。
5.4 技术演进总结
| 技术代际 | 检测方式 | 录像连续性 | 主要局限 |
|---|---|---|---|
| 第一代 PIR | 被动红外触发 | 非连续,睡眠期无录像 | 漏报率高,检测距离短,受温度影响 |
| 第二代 AOV | AI 定时唤醒抓拍 | 低帧率连续 + 事件高帧率 | 快速目标漏报,唤醒间隔与功耗需权衡 |
| 第三代 3AR | 全动态检测 + 三级功耗控制 | 7 × 24 小时不间断 | 技术实现复杂度较高 |
六、典型应用场景
AOV 技术适用于以下场景:
庭院监控
支持 30 米超远距离侦测,IP66 防护等级,可在风雨环境下稳定运行。
母婴看护
支持哭声监测与温湿度提醒(需特定型号支持)。
户外安防
工作温度范围 -30 ℃ ~ 60 ℃,配合 5 W 太阳能板与 10000 mAh 电池双供电,实测续航可达 90 天(日均 6 次事件)。
特殊环境
适用于种植养殖场、高速公路、水文水利、海岛边防、地质灾害监控等无网无电场景,支持太阳能供电与 4G 传输。
七、关键技术模块
7.1 芯片级功耗管理
专用 SoC 集成 DDR 内存与 ISP 处理器,动态控制电源域。待机功耗可低至 40 mW,约为传统方案的 1/5。
7.2 AI 前置分析
在传感器端运行轻量化神经网络,实现人车分类、异常行为识别。误报率低于 5%,唤醒成功率达 98%。
7.3 能源系统
支持太阳能板与电池双供电,配合动态码率压缩技术,延长续航时间。
7.4 超级编码引擎
RV1126B 集成的超级编码引擎可在不损失清晰度的前提下降低 50% 码率,减少传输与存储成本。
八、结论
AOV(Always On Video)低功耗录像技术通过"算法预判 + 硬件协同"的架构设计,在功耗与功能之间取得平衡。其基于 SoC 的超低功耗成像技术、多级功耗控制与 AI 智能检测,使设备能够在保持 7 × 24 小时不间断录像的同时,将功耗降低 90% 以上。随着 RV1126B 等专用处理器的推出,AOV 技术已成为低功耗安防监控领域的主流解决方案之一。
Reference
- AOV3.0 是啥黑科技?录像功耗这么低?无续航焦虑、漏录尴尬
https://mp.weixin.qq.com/s/l-UwfZTM98K0_m_yLdXJJg - AOV(Always on Video)低功耗家用监控摄像头技术原理
https://mp.weixin.qq.com/s/bs-RtosAbhrXYwgCrozk7g - PIR、AOV、3AR三代低功耗技术一篇讲透
https://mp.weixin.qq.com/s/LxmsRvGABorziaydWfDDMQ