視頻處理芯片新發(fā)展

　　隨著近3-4年來中國數(shù)字視頻監(jiān)控市場每年都以超過30%的比例增長和其他領(lǐng)域的增長，視頻處理芯片市場也隨之得到了增長，安防監(jiān)控行業(yè)的需求逐漸明確，芯片廠家開始關(guān)注并主動去推廣視頻監(jiān)控這個潛力巨大的市場。視頻監(jiān)控成為工業(yè)自動化、消費(fèi)電子、電話機(jī)等領(lǐng)域之外芯片廠商一個新的利潤角逐場。視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展吸引了越來越多的芯片廠商加入。監(jiān)控行業(yè)必將成為視頻處理芯片的重要應(yīng)用領(lǐng)域。

　　2004年，美國SPI公司特別針對視頻監(jiān)控應(yīng)用而成立，并于2006年開始在中國市場上推廣。談到SPI為何專門瞄準(zhǔn)視頻監(jiān)控領(lǐng)域，邁吉倫(美國SPI中國總代理)科技股份有限公司項(xiàng)目經(jīng)理黃石華認(rèn)為，相對于機(jī)頂盒、電話機(jī)等領(lǐng)域，安防市場的應(yīng)用趨于成熟，需求比較很明顯。只要產(chǎn)品表現(xiàn)好，就一定能搶占到市場。目前美國SPI公司正借助中國代理商的力量，從一些中小型客戶著手，悉心培養(yǎng)自己的客戶。據(jù)NXP亞太區(qū)高級系統(tǒng)營銷總監(jiān)陳石明透露，目前在芯片市場，至少有25家廠商在競爭?？梢灶A(yù)見，隨著搶食者的增多，未來競爭將更加激烈。

　　繼1999年，飛利浦PNX1300芯片在中國推廣并得到應(yīng)用之后，2003年，TI推出通用數(shù)字媒體處理器TMS320DM642，正式進(jìn)軍中國數(shù)字視頻監(jiān)控領(lǐng)域。2004年左右，海思作為全球率先推出H.264soc監(jiān)控專用芯片的半導(dǎo)體公司，在經(jīng)歷了三年多的調(diào)研和研發(fā)之后，進(jìn)入到大家的視野之中。幾乎在同一時間，臺灣升邁科技母公司(智原)開始整合ARMcore，兼容FA526CPU和MPEG4/MJPEGcodec及多項(xiàng)外圍IP，造就為數(shù)字監(jiān)控量身打造的視頻編解碼芯片SoC。

　　隨著電信運(yùn)營商加大對安防監(jiān)控市場的持續(xù)投入，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控在2007年開始發(fā)酵，臺灣升邁科技產(chǎn)品市場企劃處部長賴榮興則預(yù)測，未來DVS、IPcamera、NVR等網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備的成長率將會倍增，從而將更加吸引芯片廠商加大對視頻安防市場的投入。

　　雙編碼技術(shù)與距陣

　　回顧一下，數(shù)字硬盤錄像機(jī)(DVR)的發(fā)展已經(jīng)有很多年了，總的來說發(fā)展很快，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品、新概念層出不窮，但錄像清晰度、錄像成本始終是監(jiān)控系統(tǒng)中關(guān)注的二大重要因素。錄像清晰度與圖像質(zhì)量、分辨率、碼率、幀結(jié)構(gòu)等視頻編碼參數(shù)有很大的關(guān)系，錄像成本與壓縮效率有很大關(guān)系，要取得高的圖像質(zhì)量，那么勢必增加錄像成本，反之，要降低錄像成本，那么勢必影響圖像質(zhì)量。具體應(yīng)用中，如何做到兼顧這2個因素呢?為此，?？低?/a>提出并實(shí)現(xiàn)了“動態(tài)調(diào)整編碼參數(shù)”技術(shù)。

　　視頻輸入的路數(shù)取決于控制端能訪問的前端視頻編碼的路數(shù)，視頻輸出的路數(shù)取決于解碼服務(wù)器的數(shù)量，以及各服務(wù)器解碼輸出通道的路數(shù)，同時也取決于IP網(wǎng)絡(luò)的帶寬。切換規(guī)則由控制臺設(shè)置完成，控制臺同時可以方便地進(jìn)行PTZ控制。

　　數(shù)字矩陣相對于傳統(tǒng)的模擬矩陣，在切換規(guī)則的設(shè)置，切換界面的友好性，以及切換畫面的處理方面，具有較強(qiáng)的靈活性，同時，切換路數(shù)的擴(kuò)展性方面也更加方便，成本更低。如對于切換畫面的處理方面，無需畫面分割器，在DSP平臺上就可以實(shí)現(xiàn)畫面分割線是，以窗口為單位進(jìn)行視頻輸出。總之，數(shù)字矩陣更加具有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　高清視頻編解碼

　　經(jīng)過近10年的發(fā)展，芯片的編碼能力有了很大的提升。之前要實(shí)現(xiàn)1080i的圖像質(zhì)量需要用10顆芯片編碼，現(xiàn)在只要兩、三顆就可以了。結(jié)合市場需求來看，追求更好的圖像品質(zhì)是用戶非常合理且永恒的要求。而隨著智能化監(jiān)控時代的來臨，為了滿足監(jiān)控系統(tǒng)對視頻圖像的分析處理要求，如車牌識別、人臉識別等，則對圖像質(zhì)量提出了更高的要求，例如高清格式。這對芯片的編解碼能力提出了更大的挑戰(zhàn)。

　　“對于我們前端芯片廠商來說，最首要的是要提高視頻圖像的清晰度，原來我們的產(chǎn)品分辨率只能做到400線左右，TW2864通過采用10位ADC和增強(qiáng)型4H自適應(yīng)梳狀濾波器，使圖像清晰度高達(dá)450線以上，且能獲得更佳的圖像質(zhì)量、豐富色彩品質(zhì)已經(jīng)圖像敏銳度。”TECHWELL程黎明介紹說。

　　另外一方面，壓縮算法的不斷升級也改變著圖像的畫質(zhì)。隨著市場上主流的壓縮格式向H.264，甚至更為高級的算法格式發(fā)展，不斷地提高壓縮比、并進(jìn)行算法優(yōu)化成為芯片廠商的追求。“就運(yùn)算量而言，MPEG-4比JPEG復(fù)雜4倍，H.264又較MPEG4復(fù)雜3倍以上，除了decoder的兼容性和encoder的壓縮質(zhì)量的基本要求，高速的系統(tǒng)架構(gòu)、內(nèi)存頻寬、高效率的DMA控制器，甚至多核的平行處理都是SoC效能是否優(yōu)秀的關(guān)鍵。”

　　從當(dāng)前市場上主流的芯片廠商所推出的產(chǎn)品來看，大多有支持高清格式的產(chǎn)品，例如，ADI的ADV202、212產(chǎn)品可以支持高清格式。TI的DM355即可支持720p下的MPEG4實(shí)時編碼，碼率為4Mbp至8Mbps，可以作為高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或高清視頻服務(wù)器的核心處理器。據(jù)了解，TI可支持720p下的H.264實(shí)時編碼芯片也即將推出。高清編碼芯片的誕生，將可以使視頻監(jiān)控產(chǎn)品在更低的碼流下獲得更高的圖像畫質(zhì)。

　　近幾年來，中國的安防監(jiān)控市場發(fā)展迅猛，受到了世界的矚目。DVR產(chǎn)品作為國內(nèi)監(jiān)控行業(yè)的主流產(chǎn)品已經(jīng)引領(lǐng)風(fēng)騷5、6年了。在數(shù)字監(jiān)控技術(shù)引導(dǎo)下，國內(nèi)監(jiān)控市場出現(xiàn)暴發(fā)性的增長，單就DVR而言每年增長幅度超過40%，隨著市場往縱深化方向發(fā)展，數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化、智能化，平臺化趨勢也日益明顯。