安防芯片的高清智能化

　　隨著安防行業(yè)的高速發(fā)展，特別是高清和智能化需求的井噴，整個行業(yè)已經全面進入數字化時代，而作為數字化安防產品的核心，安防芯片已經成為一個巨大的產業(yè)，同時安防芯片的發(fā)展也反過來決定了安防產業(yè)未來的發(fā)展脈絡和發(fā)展方向。據了解，某芯片企業(yè)用于入門級市場DVR的芯片在2012年上半年幾乎實現(xiàn)了同比翻番的增長，這也從一個方面反饋了安防芯片市場的火爆。

　　細分不同種類

　　隨著安防芯片市場的增長，安防芯片的細分也是勢在必行。安防芯片根據應用場合的不同，細分成以下不同的種類：

　　· DVR/NVR芯片，比如海思半導體的Hi3515，它應用于嵌入式DVR產品和嵌入式NVR產品，主要側重于多通道編解碼、多業(yè)務管理和高碼率存儲的需求，目前這類芯片占據市場規(guī)模最大，擁有了主壓縮芯片數量的60%左右;

　　· IPC芯片，應用于網絡攝像機產品，這是最近兩年IPC市場逐步成熟的產物，這些芯片側重于高清壓縮、智能化和ISP處理，目前這類芯片市場容量還不如DVR/NVR芯片;

　　· 輔助芯片，主要用于智能化和ISP業(yè)務，以DSP和FPGA為主，在模擬攝像機里，這類用于ISP的DSP或者FPGA芯片大量被應用。而由于智能分析產品目前市場容量還處于初級階段，用于智能分析產品的DSP用量較少。

　　面臨諸多挑戰(zhàn)

　　雖然當前的安防芯片市場發(fā)展迅速且前景樂觀，但是同樣也面對了很多的發(fā)展挑戰(zhàn)。

　　首先是芯片的速度如何快速跟進產品和行業(yè)的發(fā)展。當前安防產品的路線圖趨勢一般由安防芯片來決定，芯片不發(fā)布，相應的產品也就基本無法發(fā)布。但是從目前的安防產業(yè)來看，安防芯片的更新周期一般在一年多一點時間。這造成了需求一直在等待芯片的局面，如何能夠使得芯片的發(fā)展能夠匹配上需求的發(fā)展，給芯片企業(yè)帶來了不小的壓力，因為這意味著成倍的提高人力成本，市場換代過于頻繁也會帶來產值的浪費。另外一個方面，安防產業(yè)對需求的細分越來越明顯，以前的一個芯片可以用在大部分產品上的情況現(xiàn)在很難滿足用戶需求，如何細分芯片，以滿足用戶的需求也是一個難題。

　　其次是如何引導產業(yè)鏈的健康成長。由于安防芯片的特殊性和關鍵性，安防芯片廠商的市場行為很容易影響到安防產業(yè)的發(fā)展，如何在擴大市場的同時保護好市場，是需要芯片企業(yè)多多考慮的。芯片的成本控制也是一個挑戰(zhàn)，目前安防芯片的主要廠商數量不多，但是彼此競爭壓力卻很大，此外還有因為安防產業(yè)整體利潤下降導致的來自終端制造商的壓力，知識產權的費用也是一筆很大的開支。節(jié)能環(huán)保及低功耗的需求，目前相關環(huán)保部門對安防產品功耗的要求越來越高，同時也是影響產品出口的一個主要指標。與之相矛盾的是性能提升往往依托于能耗的提高。

　　總體而言，安防芯片經過最近幾年的發(fā)展，已經取得突飛猛進的進步，不管是技術還是市場，都取得了巨大的成功，尤其是國產芯片已經取得了主導地位。展望未來，安防芯片的發(fā)展會愈加迅速，也會在安防產業(yè)鏈條中扮演越來越重要的角色，對于安防芯片企業(yè)來講，機遇和挑戰(zhàn)并存，只有貼近用戶，理性發(fā)展，才能保持長久的進步和穩(wěn)健的成長。

　　視頻監(jiān)控新產品強調聯(lián)網、高清和智能等特性

　　視頻監(jiān)控目前正在朝著大聯(lián)網、高清和智能的方向發(fā)展，視頻監(jiān)控產品廠商和芯片廠商在開發(fā)新產品時也都在強調這三個方面的特性?，F(xiàn)在視頻監(jiān)控市場基本需求很明確，各芯片廠商也都有很多成熟的方案。

　　東方網力的編解碼器主要采用的是TI的DM642、DM6446、DM6467方案和海思的HI3531方案。NVR采用的Intel的X86方案和海思的HI3531方案。選擇上述的方案的原因是TI和海思這兩家芯片廠商的市場占有率比較高，芯片方案的功能、性能和可靠性有保障。他們和東方網力也有多年的合作，基于產品需求的溝通交流比較多，對網力提供的技術支持很好。DM642、DM6446中的DSP可以植入東方網力自有的編解碼算法，能方便的修改算法去滿足用戶的特殊需求，增強產品的特色。[nextpage]

　　Intel的X86方案

　　東方網力正在推出的NVR2300系列則選擇了Intel的X86方案，其原因概況為以下六點：

　　· Intel和網力有深入的合作關系，在技術層面能給予網力全面大力的支持;

　　· Intel X86方案的NVR在網絡處理、運算能力、磁盤讀寫能力方面遠遠強于ARM平臺;

　　· 新的高速發(fā)展和變化的行業(yè)，各種新技術的應用和更多新標準的引入，構成了各廠家自立的山頭。大聯(lián)網帶來各種異質設備需要接入的兼容性問題，而選擇X86方案就可以利用其強大的CPU處理能力幫助我們靈活的接入，增強設備兼容性，更好的接入更多廠家的產品，適應更多的標準和協(xié)議;

　　· 大聯(lián)網使系統(tǒng)組網更加復雜，節(jié)點更多，用戶同時調用熱點地區(qū)的高清監(jiān)控圖像時，并發(fā)的網絡流量相當的大，這就要求設備要具有優(yōu)異的網絡傳輸能力，在日趨復雜的視頻互聯(lián)網中高速的傳遞數據。X86方案的高性能千兆網口可以使我們輕松的應對多并發(fā)問題;

　　· X86方案可以很好的解決不同標準的網絡壓縮碼流的解碼展現(xiàn)問題;

　　· 基于X86架構可以更方便靈活的開發(fā)和移植自研的智能分析模塊，更好更快的滿足行業(yè)用戶的智能需求。

　　潛在風險，選擇需謹慎

　　視頻監(jiān)控廠商選擇芯片方案的原則概況首先是根據產品的定義和工作環(huán)境來進行不同款芯片的比較，同時購買EVM開發(fā)板進行方案的預研評估和測試，檢驗芯片的功能和性能是否滿足需求。然后需要了解芯片的成熟度和穩(wěn)定性，并預估整個產品的整機成本、開發(fā)成本和開發(fā)難度，功耗高低和節(jié)能環(huán)保也是需要考慮的方面，芯片廠商強有力的技術支持是重要的條件。芯片方案的選擇也存在潛在風險，主要來自兩個方面，一是新方案本身的芯片硬件有缺陷，硬件底層驅動和系統(tǒng)不穩(wěn)定，這只能依靠芯片廠商的力量才能解決，這是最主要的風險，有可能是致命的。其次就是研發(fā)人員的能力和經驗有欠缺、研發(fā)人力不能有效保障，這將會影響到產品的開發(fā)周期。要想規(guī)避第一種風險很困難，只有依賴前期開發(fā)板的嚴格預研測試。第二個風險相對易于控制，做好技術攻關、調配好人力大都能解決。

　　對于未來芯片發(fā)展期望，筆者認為芯片廠商應針對未來海量的高清視頻數據采集和分析的需要，集成更多的智能算法，開放更多的底層驅動軟件和硬件編碼的視頻處理部分軟件源碼，支持更多的通用解碼庫以便于用戶展現(xiàn)。

　　選擇不重要，如何用才是關鍵

　　經過近五年的發(fā)展，目前市場上的高清網絡攝像機產品的圖像畫質在白天光照比較理想的條件下差別不明顯。這是由于上游芯片供應商提供給監(jiān)控廠商的選擇也就是三種視頻處理芯片加上主流的三四種圖像傳感器，所以IP高清產品將越來越趨近于同質化。核心技術則主要由美日等上游芯片供應商所操控，但并不是說國內的監(jiān)控廠商只能像模擬監(jiān)控時代那樣只是在完成低附加值的加工組裝工作。筆者認為，目前IP高清的開發(fā)，評價高清的優(yōu)劣，重點在于基于現(xiàn)成的方案能做出什么樣的應用。

　　IP高清的技術開發(fā)難度相對比較高。即使是很成熟的開發(fā)方案，仍然需要廠家對于外部輸入輸出接口、底層驅動、協(xié)議、3A等進行配置和調試。而且IP高清應該是一個整體統(tǒng)一的系統(tǒng)，它包括前端高清采集，中間傳輸帶寬、性能和協(xié)議的保證，后端高清存儲、解碼顯示、管理、控制、分析、聯(lián)動等，只有系統(tǒng)整體保證高清性能才算是真正的高清。此外，從應用層來講，用戶更關注產品的穩(wěn)定性、易用性，甚至如何從海量數據中快速獲取想要的數據，更多地關注IP高清究竟能夠為用戶帶來什么樣的價值。所以國內的IP高清研發(fā)廠商還是大有可為。

　　未來芯片的發(fā)展

　　對于未來芯片的發(fā)展，從目前看來是主要是更高的像素、幀率，更低的照度和動態(tài)范圍，更低的帶寬占用、更高的傳輸效率，以及更加智能的ISP算法等。芯片技術發(fā)展的瓶頸似乎還是在于用戶的需求，國內用戶需求不斷在變，要快、效果要好、要穩(wěn)定、還要便宜，就是需要這樣的東西。