有這么一句話：芯片廠商“跺一跺腳”，就會直接影響安防設(shè)備商的生死存亡。這話雖然略顯夸張，但在一定程度上，也體現(xiàn)出上游芯片廠家對于整個安防行業(yè)的技術(shù)發(fā)展起到了決定性的作用。正如深圳海思半導(dǎo)體有限公司網(wǎng)絡(luò)接入終端產(chǎn)品管理部戰(zhàn)略營銷經(jīng)理羅勇華所稱：“我們不是簡單去做一個芯片，而是為整個安防整個系統(tǒng)做部件?！?/p>

　　據(jù)第三方市場調(diào)查顯示，目前整個全球市場的后端DVR、NVR的規(guī)模大概為400萬臺，預(yù)計(jì)到2014年左右將增加到550萬臺的規(guī)模;智能編碼器DVS達(dá)到250萬臺，到2014年將會達(dá)到400~450萬臺;包括IP攝像機(jī)在內(nèi)的整個數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品市場，目前約為2000~2500萬臺的市場規(guī)模，預(yù)計(jì)到2013年底可能會增加至3000~3500萬臺。從以上調(diào)查數(shù)據(jù)可看出，整個監(jiān)控行業(yè)規(guī)模巨大，且市場規(guī)模仍在繼續(xù)增長之中。此外，中國已成為全球最大的安防市場，并在“平安城市”、北京奧運(yùn)、世博會等國家重大項(xiàng)目的拉動下，中國的安防市場正呈現(xiàn)出迅猛的直線上升態(tài)勢。

　　也正是近年中國數(shù)字視頻監(jiān)控的飛速增長，使視頻處理芯片市場也隨之得到了長足發(fā)展，現(xiàn)在安防監(jiān)控行業(yè)的需求(數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化)已非常明確，芯片廠家也開始主動去推動視頻監(jiān)控這個潛力巨大的市場。視頻監(jiān)控已成為繼工業(yè)自動化、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電信電話等領(lǐng)域之后，芯片廠商新的利益角逐場。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)已成為芯片廠商“施展拳腳”的重要領(lǐng)域。

　　面對如此蓬勃發(fā)展且規(guī)模巨大的行業(yè)，不少芯片廠商紛紛主動出擊，如TI、ADI、NXP、Intersil旗下Techwell等國際半導(dǎo)體廠商均早就對中國安防市場給予了特別的關(guān)注;同時，中國大陸及臺灣廠商如海思、中星微、升邁、富涵微等也在視頻監(jiān)控領(lǐng)域也做了不少卓有成效的開拓工作。據(jù)業(yè)內(nèi)有人預(yù)測，未來DVR、DVS、IP 攝像機(jī)、NVR等網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備的需求將會成倍增長，從而將更加吸引芯片廠商加大對視頻安防市場的投入力度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前芯片市場至少有20多家廠商在競爭?？梢灶A(yù)見，隨著搶食者的增多，未來競爭將十分激烈。

　　面對監(jiān)控行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的發(fā)展趨勢，作為上游的芯片廠商都十分看好市場和技術(shù)發(fā)展的動態(tài)，并深感只要持續(xù)發(fā)力、順應(yīng)市場、針對用戶需求、適時地推出適用的產(chǎn)品，最終終會被市場所認(rèn)可。

　　芯片伴DVR同行

　　DVR有工控式和嵌入式兩種，現(xiàn)在嵌入式應(yīng)用居多。從最初的MPEG1、CIF到現(xiàn)在的H.264、D1，價格一路跳水，現(xiàn)在D1機(jī)的價格甚至低于當(dāng)年CIF機(jī)的價格。當(dāng)前，即便DVR技術(shù)已發(fā)展得相當(dāng)成熟、市場競爭十分激烈，但不可否認(rèn)的是，DVR已成為主流視頻監(jiān)控最必配的設(shè)備。就市場現(xiàn)狀，不管何種規(guī)模的視頻監(jiān)控應(yīng)用，DVR仍以其較低的成本投入、穩(wěn)定的本地存儲、具小路數(shù)視頻切換和分割顯示功能、宜長時間記錄等諸多特點(diǎn)，仍穩(wěn)據(jù)相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。

　　上海富翰微電子的張克非解釋說，雖然現(xiàn)在DVR競爭非常激烈，但這是每個行業(yè)必須經(jīng)過的階段。根據(jù)客戶需求來看，其公司的芯片可分為兩種，較高檔芯片采用D1格式，提供較好圖質(zhì);較低檔芯片提供CIF格式，圖質(zhì)稍差。較高檔芯片構(gòu)建的DVR通常被應(yīng)用于如銀行、公安等高端用戶，因這類應(yīng)用通常會對清晰度和功能有較高的要求。而另一種低檔DVR多供給低端用戶，這類用戶對監(jiān)控?zé)o高要求，只需有基本圖像即可，此種應(yīng)用除存儲外，多把DVR用作分割顯示下的多畫面監(jiān)視用。但不可否認(rèn)，低端應(yīng)用在一定程度上也助推了DVR市場的快速成長。

　　同時，也可看到DVR強(qiáng)烈的定制化應(yīng)用趨勢，比如ATM機(jī)DVR要根據(jù)ATM機(jī)內(nèi)部空間和支持銀行特殊功能的設(shè)計(jì);車載DVR則要滿足車輛運(yùn)行環(huán)境下的高溫、高濕、強(qiáng)振、強(qiáng)電磁干擾等要求;針對司法檢察系統(tǒng)，希望DVR具備多光盤同步刻錄、畫中畫錄像等特色功能。所以說行業(yè)專用也極大地推動了DVR及芯片技術(shù)和市場的大發(fā)展。監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢是“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化”，而這一趨勢在DVR的發(fā)展上得到了最有力的印證。下面讓我們看看DVR主流芯片廠商在實(shí)現(xiàn)DVR“四化”上是如何踐行的。

　　如TI的DM8168芯片即是面向D1的DVR及混合DVR市場，可顯著降低DVR系統(tǒng)的成本與復(fù)雜性。其將高清多通道系統(tǒng)的所有捕獲、壓縮、顯示及控制功能整合于單芯片上，可充分滿足用戶對高集成度、高清視頻的需求。此顆芯片集成了1GHz主頻Cortex-A8 ARM核與lGHz主頻C674x的DSP核，并且集成了3個新版本的HDVICP子系統(tǒng)及新一代的VPSS。從視頻壓縮性能上對比，DM8168新版本的HDVICP子系統(tǒng)比上一代主流的DM6467的lGHz版本提升了4倍，可同時支持H.264編碼的3個1080p每秒60幀，或多達(dá)30 路全幀的D1分辨率視頻。新版本的HD VICP，不僅支持高清分辨率的H.264、MPEG-4、VC1，而且支持AVS和SVC標(biāo)準(zhǔn)。此外，其還提供了豐富的外部接口，包括千兆以太網(wǎng)、PCI Express、SATA2、DDR2、DDR3、USB 2.0、MMC/SD、HDMI以及DVI等多種接口，可支持高度靈活的設(shè)計(jì)方案。

　　Intersil旗下Techwell的TW5864芯片采用4D1、8HD1或16路CIF、實(shí)時H.264 Bdseline Profile編碼，實(shí)時雙碼流，支持17路音頻ADPCM格式編解碼和1路語音解碼、4路視頻AD，是全球首顆集成音視頻AD和H.264壓縮算法的高性能多媒體處理芯片。據(jù)了解，TW5864單顆芯片即成系統(tǒng)，最高可達(dá)一芯16路的性能，有效降低了開發(fā)設(shè)計(jì)門檻，為后續(xù)的生產(chǎn)、加工以及維護(hù)帶來極大的方便;而單芯片可實(shí)現(xiàn)4D1產(chǎn)品，2片或4片即可級聯(lián)輕松實(shí)現(xiàn)8/16路D1的產(chǎn)品，這樣就會使得板卡類產(chǎn)品在D1分辨率上更為大眾化、平民化。

　　而海思的Hi3520則是具有2路1080P編碼解碼能力高清解決方案，其具有8D1編解碼的總性能，支持高清的輸出，且支持海思專利的無時延高清級聯(lián)，讓多路D1 DVR的預(yù)覽和回放輸出的有效分辨率能達(dá)到真正的1080P效果。其是市面上為數(shù)不多的具有D1的同編同解且真實(shí)高清輸出的解決方案，未來會有升級版本Hi3530具有更多路數(shù)的1080P的編解碼性能。

　　針對DVR現(xiàn)狀，DVR將怎樣發(fā)展呢?就當(dāng)前應(yīng)用的回答是模數(shù)混合、超強(qiáng)網(wǎng)傳、整合平臺軟件、HDMI高清數(shù)字接口?，F(xiàn)在新型DVR，就符合這個趨勢，因此主流廠商紛紛衍生開發(fā)出混合型HDVR、NVR。其特點(diǎn)就是能同時接入數(shù)字和模擬信號，支持網(wǎng)絡(luò)管理前端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)錄像管理和高清回放。以此支持現(xiàn)階段大量模數(shù)并存的狀況，能有效保護(hù)用戶前期投入。但依據(jù)發(fā)展趨勢，DVR終究會被只支持網(wǎng)絡(luò)信號的NVR取代，上述的DVR演變過程都始終離不開芯片技術(shù)不離不棄的一路伴行。

　　所以說，新型的DVR，或說HDVR、NVR，其顯著特點(diǎn)是能通過千兆網(wǎng)口或多網(wǎng)絡(luò)口，配合強(qiáng)大的CPU，具有強(qiáng)大的網(wǎng)傳性能;或其還整合了軟件平臺和前端設(shè)備管理、視頻轉(zhuǎn)發(fā)、視頻存儲管理等多種功能，從而將進(jìn)一步簡化現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的組成。且傳統(tǒng)的顯示輸出，如S端子、BNC、VGA等接口已無法滿足高質(zhì)量顯示的要求，所以HDMI數(shù)字接口也逐漸成為了新型DVR的主流配置。

　　芯力助攝像機(jī)高清

　　前端攝像機(jī)經(jīng)過多年發(fā)展，已逐步從模擬轉(zhuǎn)向基于IP網(wǎng)絡(luò)高清。而今，在高清監(jiān)控需求和高清技術(shù)逐漸成熟的催化下，許多廠家紛紛推出百萬像素高清攝像機(jī)。相比40 萬像素(D1分辨率)標(biāo)清機(jī)，高清機(jī)的清晰、細(xì)膩的圖像效果讓用戶在視覺上有全新的體驗(yàn)，其最大優(yōu)勢在于高分辨率的辨識效益，表現(xiàn)在覆蓋范圍大、圖質(zhì)好。在監(jiān)控范圍相同條件下，一臺高清機(jī)可替代2 或 3 臺標(biāo)清機(jī)，甚至更多。攝像機(jī)臺數(shù)的減少，維護(hù)也更方便。所以對廣視角、大范圍監(jiān)控場所部署高清攝像機(jī)是個絕好的選擇。

　　依據(jù)Multimedia Intelligence公司在08年4月發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截止到2012年，出貨的IP攝像機(jī)將有半數(shù)會是720P或更高的分辨率。也有許多業(yè)內(nèi)人士預(yù)見，要不了多久，720P與1080P實(shí)時分辨率將會成為行業(yè)主流，500~1000萬像素的攝像機(jī)也將開始進(jìn)入高端應(yīng)用市場。

　　對于攝像機(jī)高清，其主要取決于鏡頭、傳感器以及芯片技術(shù)。而對攝像機(jī)本身，最核心的還是傳感器技術(shù)和芯片技術(shù)的突破。由于高清攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)量非常大，所以對芯片的壓縮、CPU 處理能力要求非常高，芯片的壓縮及處理能力將直接決定了對傳輸網(wǎng)絡(luò)、錄像存儲以及后端處理的要求,決定著圖像的質(zhì)量。

　　針對目前監(jiān)控市場的高清化，芯片廠家正順應(yīng)著市場需求，在不斷推出性能優(yōu)秀的芯片產(chǎn)品。

　　如TI的DM6467和DM6467T芯片，就是分別針對100萬像素和200~500萬像素IP攝像機(jī)進(jìn)行研發(fā)的。其中DM6467是業(yè)界首個單片多格式實(shí)時編碼轉(zhuǎn)換解決方案，其是基于DSP的片上系統(tǒng)，能以10倍的性能和1/10的幾個同時進(jìn)行多種格式HD編碼轉(zhuǎn)換。而Intersil旗下Techwell新推的魚眼方案，其采用的主要是TW2871芯片，用于魚眼方案的攝像機(jī)，可輕松看到360度的高清畫面全景，達(dá)到4臺攝像機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的視角范圍。另外用戶可通過軟件來截取某一個需要的部分，將半球的圖像自動轉(zhuǎn)化為直角圖像，正因?yàn)闊o需云臺配合轉(zhuǎn)動，所以不會造成云臺因長時間運(yùn)行而造成損壞。

　　海思的Hi3512也是針對720P的高清H.264 IP攝像機(jī)解決方案。其基于ARM9處理器內(nèi)核及視頻硬件加速引擎的高性能通信媒體處理器，視頻助理單元可支持H.264 Main Profile、Baseline Profile、MJPEG、JPEG等多種協(xié)議實(shí)時編解碼，支持H.264編解碼90fps@D1、高清1.3Mega Pixels@30fps，支持最大300萬像素的JPEG抓拍，此外還可支持雙碼流編碼，而圖形處理單元能提供De-interlace算法處理、靈活的運(yùn)動檢測，并可支持視頻、圖形縮放、OSD等，而其豐富的外圍接口非常方便滿足設(shè)備規(guī)格需求，可有效降低整機(jī)BOM的成本。

　　不過，隨著IP攝像機(jī)高清化進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)雖備受“擠壓”，但在模擬監(jiān)控仍占較多市場份額的當(dāng)前來說，如何將模擬監(jiān)控順利轉(zhuǎn)變到高清監(jiān)控系統(tǒng)，新建網(wǎng)絡(luò)布線也即是一個必須要考慮的問題。而Techwell推出的SLOC數(shù)字模擬混合同軸電纜傳輸解決方案，則可以最小的代價將D1分辨率升級到高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并充分利用原有同軸電纜，實(shí)現(xiàn)既有效降低布線成本、使工程實(shí)施簡單，又能實(shí)現(xiàn)高清視頻監(jiān)控的效果。

　　高清編解碼是關(guān)鍵

　　1999年，飛利浦PNX1300芯片在中國推廣并得到應(yīng)用;2003年，TI推出通用數(shù)字處理器TMS320DM642，正式進(jìn)軍中國視頻監(jiān)控領(lǐng)域;2004年，海思作為全球率先推出H.264soc監(jiān)控專用芯片;幾乎同時，臺灣升邁整合ARMcore，兼容FA526CPU和MPEG4/MJPEGcodec及多項(xiàng)外圍IP，為數(shù)字監(jiān)控量身打造了視頻編解碼芯片SoC。

　　經(jīng)過十年發(fā)展，芯片編碼能力有了很大提升。之前要實(shí)現(xiàn)1080i的圖像質(zhì)量需要10顆芯片編碼，現(xiàn)在2、3顆即可。結(jié)合市場需求看，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。這對芯片編解碼能力提出了更大的挑戰(zhàn)。

　　另一方面，壓縮算法的不斷升級改變著圖像的畫質(zhì)。隨著市場主流壓縮算法向H.264，甚至更高級的算法發(fā)展，不斷地提高壓縮比、并進(jìn)行算法優(yōu)化已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)前主流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，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)時編碼芯片也即推出。

　　結(jié)語

　　雖然未來高清化的趨勢發(fā)展已成為一個不爭的事實(shí)，但即便如此，芯片廠商在推出產(chǎn)品的時候，還是要多傾聽市場的聲音。正如海思的羅勇華表示，DVR、NVR、IP Camera等設(shè)備商在選擇芯片時，常常是要做綜合的考量，而不僅僅是注重價格，每個設(shè)備廠家都會以自己的渠道優(yōu)勢、開發(fā)習(xí)慣、后期服務(wù)等作為依據(jù)。而芯片廠家則要知道并滿足設(shè)備廠家的這些需求，并且芯片廠家要清楚地知道自己正是在做一個提高整個行業(yè)效率的產(chǎn)品。深圳海思公司做芯片的思路就是，除了要跟下游廠家確定規(guī)格外，還會與甲方、工程商進(jìn)行交流，如了解現(xiàn)在的系統(tǒng)遇到了什么問題、哪里需要改進(jìn)等等。芯片廠商只有這樣才能走在整個行業(yè)的前端，跟得上市場前進(jìn)的節(jié)奏。