“芯”灵革命解读视频监控前进的原动力

2012-12-20 20:45:35来源: 中关村在线 关键字:视频监控

    有这么一句话:芯片厂商“跺一跺脚”,就会直接影响安防设备商的生死存亡。这话虽然略显夸张,但在一定程度上,也体现出上游芯片厂家对于整个安防行业的技术发展起到了决定性的作用。正如深圳海思半导体有限公司网络接入终端产品管理部战略营销经理罗勇华所称:“我们不是简单去做一个芯片,而是为整个安防整个系统做部件。”

    据第三方市场调查显示,目前整个全球市场的后端DVR、NVR的规模大概为400万台,预计到2014年左右将增加到550万台的规模;智能编码器DVS达到250万台,到2014年将会达到400~450万台;包括IP摄像机在内的整个数字监控产品市场,目前约为2000~2500万台的市场规模,预计到2013年底可能会增加至3000~3500万台。从以上调查数据可看出,整个监控行业规模巨大,且市场规模仍在继续增长之中。此外,中国已成为全球最大的安防市场,并在“平安城市”、北京奥运、世博会等国家重大项目的拉动下,中国的安防市场正呈现出迅猛的直线上升态势。

    也正是近年中国数字视频监控的飞速增长,使视频处理芯片市场也随之得到了长足发展,现在安防监控行业的需求(数字化、网络化、高清化、智能化)已非常明确,芯片厂家也开始主动去推动视频监控这个潜力巨大的市场。视频监控已成为继工业自动化、消费类电子产品、电信电话等领域之后,芯片厂商新的利益角逐场。视频监控产业的发展吸引了越来越多的芯片厂商加入,监控行业已成为芯片厂商“施展拳脚”的重要领域。

    面对如此蓬勃发展且规模巨大的行业,不少芯片厂商纷纷主动出击,如TI、ADI、NXP、Intersil旗下Techwell等国际半导体厂商均早就对中国安防市场给予了特别的关注;同时,中国大陆及台湾厂商如海思中星微、升迈、富涵微等也在视频监控领域也做了不少卓有成效的开拓工作。据业内有人预测,未来DVR、DVS、IP摄像机、NVR等网络监控设备的需求将会成倍增长,从而将更加吸引芯片厂商加大对视频安防市场的投入力度。据统计,目前芯片市场至少有20多家厂商在竞争。可以预见,随着抢食者的增多,未来竞争将十分激烈。

    面对监控行业的网络化、高清化、智能化的发展趋势,作为上游的芯片厂商都十分看好市场和技术发展的动态,并深感只要持续发力、顺应市场、针对用户需求、适时地推出适用的产品,最终终会被市场所认可。

    芯力助摄像机高清

    前端摄像机经过多年发展,已逐步从模拟转向基于IP网络高清。而今,在高清监控需求和高清技术逐渐成熟的催化下,许多厂家纷纷推出百万像素高清摄像机。相比40万像素(D1分辨率)标清机,高清机的清晰、细腻的图像效果让用户在视觉上有全新的体验,其最大优势在于高分辨率的辨识效益,表现在覆盖范围大、图质好。在监控范围相同条件下,一台高清机可替代2或3台标清机,甚至更多。摄像机台数的减少,维护也更方便。所以对广视角、大范围监控场所部署高清摄像机是个绝好的选择。

    依据MultimediaIntelligence公司在08年4月发布的数据显示,截止到2012年,出货的IP摄像机将有半数会是720P或更高的分辨率。也有许多业内人士预见,要不了多久,720P与1080P实时分辨率将会成为行业主流,500~1000万像素的摄像机也将开始进入高端应用市场。

    对于摄像机高清,其主要取决于镜头、传感器以及芯片技术。而对摄像机本身,最核心的还是传感器技术和芯片技术的突破。由于高清摄像机视频数据量非常大,所以对芯片的压缩、CPU处理能力要求非常高,芯片的压缩及处理能力将直接决定了对传输网络、录像存储以及后端处理的要求,决定着图像的质量。

    针对目前监控市场的高清化,芯片厂家正顺应着市场需求,在不断推出性能优秀的芯片产品。

    如TI的DM6467和DM6467T芯片,就是分别针对100万像素和200~500万像素IP摄像机进行研发的。其中DM6467是业界首个单片多格式实时编码转换解决方案,其是基于DSP的片上系统,能以10倍的性能和1/10的几个同时进行多种格式HD编码转换。而Intersil旗下Techwell新推的鱼眼方案,其采用的主要是TW2871芯片,用于鱼眼方案的摄像机,可轻松看到360度的高清画面全景,达到4台摄像机才能实现的视角范围。另外用户可通过软件来截取某一个需要的部分,将半球的图像自动转化为直角图像,正因为无需云台配合转动,所以不会造成云台因长时间运行而造成损坏。

    海思的Hi3512也是针对720P的高清H.264IP摄像机解决方案。其基于ARM9处理器内核视频硬件加速引擎的高性能通信媒体处理器,视频助理单元可支持H.264MainProfile、BaselineProfile、MJPEG、JPEG等多种协议实时编解码,支持H.264编解码90fps@D1、高清1.3MegaPixels@30fps,支持最大300万像素的JPEG抓拍,此外还可支持双码流编码,而图形处理单元能提供De-interlace算法处理、灵活的运动检测,并可支持视频、图形缩放、OSD等,而其丰富的外围接口非常方便满足设备规格需求,可有效降低整机BOM的成本。

    不过,随着IP摄像机高清化进程的加快,传统模拟摄像机虽备受“挤压”,但在模拟监控仍占较多市场份额的当前来说,如何将模拟监控顺利转变到高清监控系统,新建网络布线也即是一个必须要考虑的问题。而Techwell推出的SLOC数字模拟混合同轴电缆传输解决方案,则可以最小的代价将D1分辨率升级到高清视频监控系统,并充分利用原有同轴电缆,实现既有效降低布线成本、使工程实施简单,又能实现高清视频监控的效果。

    高清编解码是关键

    1999年,飞利浦PNX1300芯片在中国推广并得到应用;2003年,TI推出通用数字处理器TMS320DM642,正式进军中国视频监控领域;2004年,海思作为全球率先推出H.264soc监控专用芯片;几乎同时,台湾升迈整合ARMcore,兼容FA526CPU和MPEG4/MJPEGcodec及多项外围IP,为数字监控量身打造了视频编解码芯片SoC。

    经过十年发展,芯片编码能力有了很大提升。之前要实现1080i的图像质量需要10颗芯片编码,现在2、3颗即可。结合市场需求看,追求更好的图像品质是用户非常合理且永恒的要求。而随着智能监控时代的来临,为了满足监控系统对视频图像的分析处理要求,如车牌识别人脸识别等,则对图像质量提出了更高的要求,例如高清格式。这对芯片编解码能力提出了更大的挑战。

    另一方面,压缩算法的不断升级改变着图像的画质。随着市场主流压缩算法向H.264,甚至更高级的算法发展,不断地提高压缩比、并进行算法优化已成为芯片厂商的追求。

    就运算量而言,MPEG-4比JPEG复杂4倍,H.264又较MPEG4复杂3倍以上,除了Decoder兼容性和Encoder的压缩质量的基本要求,高速的系统架构、内存频宽、高效率的DMA控制器,甚至多核的平行处理都是SoC效能是否优秀的关键。

    从当前主流芯片厂商所推出的产品来看,大多有支持高清格式的产品,如,ADI的ADV202、212产品可以支持高清格式;TI的DM355即可支持720p下的MPEG4实时编码,码率为4Mbp至8Mbps,可作为高清网络摄像机或高清视频服务器的核心处理器。据了解,TI可支持720p下的H.264实时编码芯片也即推出。

    结语

    虽然未来高清化的趋势发展已成为一个不争的事实,但即便如此,芯片厂商在推出产品的时候,还是要多倾听市场的声音。正如海思的罗勇华表示,DVR、NVR、IPCamera等设备商在选择芯片时,常常是要做综合的考量,而不仅仅是注重价格,每个设备厂家都会以自己的渠道优势、开发习惯、后期服务等作为依据。而芯片厂家则要知道并满足设备厂家的这些需求,并且芯片厂家要清楚地知道自己正是在做一个提高整个行业效率的产品。深圳海思公司做芯片的思路就是,除了要跟下游厂家确定规格外,还会与甲方、工程商进行交流,如了解现在的系统遇到了什么问题、哪里需要改进等等。芯片厂商只有这样才能走在整个行业的前端,跟得上市场前进的节奏。

 

关键字:视频监控

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/1220/article_5235.html
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