高清视频芯片技术发展趋势取得井喷发展

2011-08-08 09:51:28来源: 中国安防网 关键字:高清视频芯片  发展趋势

    随着近两年尤其是2010年高清视频监控产品的应用取得突飞猛进的发展,预计在接下来的1-2年,市场对高清产品的需求将呈现井喷的趋势,需求量的提升一方面会带来更高性能和更多功能的需求,另一方面也会带来差异化竞争的进一步加剧。而高清视频SoC作为最能影响到这两者的核心部分,其技术的演进和性能的提升对高清视频终端的市场状况起到决定性作用。

  在讨论高清视频SoC的技术发展趋势前,我们先简单的分析一下目前高清视频终端(前端)产品的常见组成架构。一般的高清视频终端分为传感器、ISP、编码压缩或转换三个常见部分,部分高清相机还会包含一个智能处理器

  1.传感器,指得是我们常常提及的CCD Sensor或CMOS Sensor,如SONY的 ICX 445、ICX274、IMX035/036,Aptina的MT9M033,Omnivison的OV2715等等。主要作用是光电转换,将光信号转换为后端可以接收识别的电信号。

  2.ISP,即图像处理部分,我们常常提及的2A(AWB/AE)或者3A(AWB/AE/AF)都在这里完成的。传统模式下一般采用一颗DSP或者一颗FPGA来完成对图像的后期处理。

  3.编码压缩或转换,传感器信号经过ISP部分处理后,一般以SMPTE296M/BT.1120等数字接口格式传输到后续的编码压缩或转换部分,处理成压缩后的TCP/IP信号或者非压缩的HD-SDI信号。

  4.智能视频分析部分,一般采用一颗单独的DSP来实现,通过该DSP实现视频分析功能,如行为分析、视频诊断、特征识别等,由于受算法性能有限和跨平台移植的难度等限制,目前这类产品应用较少。

  传统意义上,这几个部分是彼此分开的,不同的部分由不同的芯片来完成,随着技术的发展,越来越多的芯片厂商将后面的两个部分融合到了一起,例如NXP的ASC8850,Hisilicon即将发布的Hi3516,这使得高清视频终端的集成度越来越高,在这一个以融合为趋势的大背景下,高清视频SoC在多业务融合上的技术发展将是最关键的点。

  在未来的1-2年,笔者认为高清视频SoC在功耗、编码性能、ISP、智能分析、解码和显示几个方面的技术突破和发展状况将会深入影响到终端产品的发展。

  一、更低的功耗

  与以往的编码芯片一般处于后端的DVR/DVS不同的是,高清的编码和ISP芯片都处于前端摄像机部分。如果这些芯片的功耗较高导致发热量较大,DVR和DVS可以用加装散热片或者制冷风扇的方式来保证设备的正常工作,但是在摄像机部分采取这些措施显然不是最佳的选择,即使安装了这些设备能将整机温度降低,也无形中增加了故障点和维护成本。

  最理想的情况是高清终端本身的功耗降低到通过自然散热即可以稳定工作的程度。这一方面要求高清视频芯片本身功耗要更低,同时也要求其要求匹配的FLASH、DDR等周边芯片的功耗也要尽可能的降低。但是功耗的降低和性能的提升又是一个矛盾,编码能力为1080P的芯片会比编码能力为D1的芯片要求更高的功耗。如何解决这个问题,就取决于芯片厂商的在这方面的技术实力了。

  二、更高的编码压缩能力

  随着市场对高清视频产品的分辨率的要求不断提高,一般的720P分辨率已经有点捉襟见肘,200万、300万甚至500万的需求在不断涌现,同时,对不同格式码流的需求也日益成为标准配置,这些对高清视频芯片的压缩能力提出了更大的挑战。

1.目前大部分的高清芯片如TI的DM368、海思的Hi3515/3516、NXP的ASC8850、富瀚的FH8736等都可以做到1080P,也就是可以做到200万像素的实时编码压缩,在300万、500万像素下一般还无法做到实时的编码,目前性能较高的芯片在500万像素时可以做到7-12帧,这已经相当优异。未来的发展趋势肯定是保证主码流在500万甚至更高像素下的实时编码压缩,最好还能提供1-2路实时编码的D1或者720P子码流,高像素用于本地的预览或存储,低像素用于远程的网络传输

  2.虽然从2007年开始,H.264就已经成为安防用视频设备的主要压缩格式,但是随着视频设备在不同的行业领域的应用逐步深入,MPEG4和M-JPEG压缩格式逐步又有了较多的需求,目前有的芯片已经可以同时支持H.264、MPEG4和M-JPEG三种压缩格式了,区别在于是否能够支持2个或者3个压缩格式码流的同步传输。视频芯片能够同时提供三个或以上压缩格式的码流,也是比较迫切的需求。

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关键字:高清视频芯片  发展趋势

编辑:赵思潇 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2011/0808/article_3927.html
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