要分析如何選擇合適的音視頻編碼卡，首先需要了解DVR用戶的選擇標(biāo)準(zhǔn)。從用戶的角度選擇數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)重點考慮的幾點是：功能是否滿足要求、技術(shù)是否先進、產(chǎn)品是否穩(wěn)定、價格是否滿意、產(chǎn)品的售后服務(wù)是否有保障。隨著數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，以及數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品的普及，用戶越來越成熟，不再是單純的考慮用什么壓縮技術(shù)，而是更多的考慮是否滿足自我的需求，也就是選擇最適合自己的產(chǎn)品。DVR產(chǎn)業(yè)也形成了從芯片制造商-->板卡制造商-->DVR軟件開發(fā)商-->工程商-->用戶的產(chǎn)業(yè)鏈，分工日益明確。近幾年，隨著數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，以杭州?？怠⑽錆h恒億、成都德加拉、廣州金鵬等為代表定位板卡制造商的企業(yè)得到了長足的進步，他們在推動中國數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品的發(fā)展中扮演著火車頭的角色。
而作為數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計者---DVR軟件開發(fā)商應(yīng)該如何選擇板卡？我們首先來看看目前的板卡發(fā)展趨勢。
目前，板卡市場已經(jīng)和幾年前有著很大的變化，從一塊板卡獨行天下到現(xiàn)在的市場細分，軟壓縮卡、低端硬壓縮卡、高端硬壓縮卡各擅其長。相對于硬壓縮卡，使用軟壓縮卡時，由于PCI總線數(shù)據(jù)吞吐量太大，而且CPU過多的參與圖像壓縮處理，導(dǎo)致其穩(wěn)定性較差。因此，在對穩(wěn)定性要求高的場合，軟壓縮卡已被淘汰出局。此外，軟壓縮卡目前的商業(yè)模式是板卡制造商將DVR軟件和軟壓縮卡捆綁提供，顯然，這樣無法滿足不同用戶的差異化需求。唯一的“優(yōu)點”-價格優(yōu)勢，在低端硬壓縮卡面世之后就蕩然無存了，板卡的差價還不夠購買額外硬盤的費用，因為軟壓縮一般數(shù)據(jù)量在300-500M/小時，而硬壓縮卡數(shù)據(jù)量在60-150M/小時；而且硬壓縮卡對顯卡、CPU、內(nèi)存幾乎沒有要求，所以筆者認為軟壓縮卡的淘汰已經(jīng)是按天倒計時了。\r\n
低端硬壓縮卡
從2003年底，就有幾家公司推出低端硬壓縮卡，總的來說主要有兩種方案：ASIC和DSP，由于監(jiān)控市場的特殊需求，比如說動態(tài)偵測、中文字符時間戳疊加、屏幕遮擋、動態(tài)調(diào)整幀率等等，使得ASIC方案水土不服，從IME6400、Vweb2010到Wis7007無一在監(jiān)控市場中取得成功，其實這一點從2001年使用W9920的方案被淘汰就可初見端倪，畢竟物竟天擇，適者生存。DSP方案以采用Blackfin21532加多媒體PCI Bridge SAA7146的方案和PNX1302加畫面分割芯片AQ424的方案為代表。他們的共同特點是簡化了板卡的功能，同時簡化了壓縮算法，預(yù)覽效果較差。
以PNX1302為例，平均每路資源從180MIPS降到50MIPS，在保持相同壓縮效果的情況下，算法效率要提高近4倍，眾所周知，這在一個已經(jīng)被高度優(yōu)化的算法基礎(chǔ)上幾乎是不可能的，因此這類板卡通過簡化壓縮算法達到實時壓縮處理,必然會導(dǎo)致壓縮效率降低,數(shù)據(jù)量增大。預(yù)覽效果也比較差，都是采用CIF圖像預(yù)覽。但是，它原封不動的繼承了硬壓縮卡的穩(wěn)定性，同時又有較低的價格，因此逐步被用戶接受，扮演著軟壓縮卡終結(jié)者的角色。
高端硬壓縮卡
高端硬壓縮卡目前主要有三種方案：1顆PNX1301處理一路音視頻信號、1顆PNX1501處理四路音視頻信號、1顆DM642處理四路音視頻信號。第一種方案已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在此不再贅述。他們相對低端硬壓縮卡來說，預(yù)覽采用D1格式，回放質(zhì)量也相對好很多。其中后兩種方案在2004年6月份后各板卡廠家推出的新產(chǎn)品中分別被采用，成本和價格有所降低，促進了數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的普及。這兩種方案相比較起來各有優(yōu)勢，PNX1501處理能力和DM642相比稍微遜色，但是由于有多個協(xié)處理器，因此DSP Core無需參與圖像的濾波和縮放處理，所以用這種方案的板卡不需要顯卡具有縮放能力，穩(wěn)定性和兼容性更具優(yōu)勢。
為什么這么說呢？PNX1501是從PNX13XX系列發(fā)展而來，PNX13XX系列已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用和認可，其穩(wěn)定性、兼容性已毋庸置疑。在PNX13XX系列基礎(chǔ)上，PNX1501采用了0.13um工藝生產(chǎn)，架構(gòu)上使用和PNX1301相同的TM3260VLIW內(nèi)核，在征集全球PNX13XX開發(fā)者意見和依據(jù)H.264編碼算法的需求基礎(chǔ)上新增加了27條高效多媒體處理指令，使用先進的DDR技術(shù)，可以用較低的外頻得到與使用SDRAM技術(shù)相同的數(shù)據(jù)吞吐率，主要改進了視頻輸入處理器和內(nèi)置圖像縮放和濾波協(xié)處理器，視頻輸入處理器支持格式轉(zhuǎn)換和濾波處理，支持兩路視頻輸入，圖像縮放和濾波協(xié)處理器從PNX1301的5-Tap的32相濾波器發(fā)展到6-Tap的64相濾波器，可以獲得更好的圖像縮放效果，無論全屏顯示還是縮小到小畫面，都具有良好的視覺效果。內(nèi)置協(xié)處理器使得圖像預(yù)覽的時候在多路的情況下PCI總線數(shù)據(jù)吞吐率固定在39MByte/s以下(1024x768x2x25Byte/s)，反之，如果不使用內(nèi)置協(xié)處理器縮放的話，隨著路數(shù)的增多，PCI總線數(shù)據(jù)吞吐率成倍上升，而支持PCI2.1標(biāo)準(zhǔn)的總線數(shù)據(jù)吞吐峰值只有133Mbyte/s。當(dāng)然，采用DM642的方案也有它的優(yōu)點，600MHz的主頻可以使它具有處理超過4路CIF圖像的能力。
從技術(shù)角度討論板卡的選擇
對目前板卡的技術(shù)狀況有所了解之后，選擇板卡相對來說應(yīng)該是比較容易的事情了。正如前面所講，低端硬壓縮卡正在逐步替代軟壓縮卡，在小區(qū)監(jiān)控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，下面主要談的是目前主流的DVR系統(tǒng)使用的高端硬壓縮卡的選擇。作為DVR軟件開發(fā)商來說，其實價格不應(yīng)該是主要考慮的因素。所以，本文只從技術(shù)的角度來討論板卡的選擇。
我們需要考慮的問題有SDK的穩(wěn)定性、易用性、兼容性、功能的完整性和技術(shù)服務(wù)水平。目前流行的板卡主要有這樣一些功能：水印、中文OSD疊加、時間戳疊加、Logo疊加、Mosaic遮蔽、單幀捕獲、強制關(guān)鍵幀輸出、動態(tài)改變壓縮幀率參數(shù)、動態(tài)調(diào)節(jié)視頻參數(shù)、動態(tài)改變幀結(jié)構(gòu)、動態(tài)檢測、雙碼流、板載加密區(qū)。一般回放庫支持文件方式播放和實時流播放，變速播放、回放抓圖、回放亮度對比度調(diào)節(jié)、動態(tài)丟幀。網(wǎng)絡(luò)庫支持UDP/TCP傳送，支持MultiCast（多播）和雙向通訊。
眾所周知，DVR已經(jīng)從單純的音視頻記錄設(shè)備發(fā)展到音視頻記錄和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)復(fù)用的設(shè)備。作為網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)設(shè)備，就必然涉及到網(wǎng)絡(luò)傳輸和控制程序，有的技術(shù)力量雄厚的DVR軟件開發(fā)商會選擇自主開發(fā)相關(guān)程序。另外一些DVR軟件開發(fā)商則會考慮直接使用板卡廠商提供的網(wǎng)絡(luò)SDK來開發(fā)。不管哪種，筆者相信開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序的工程師們對板卡的強制關(guān)鍵幀輸出和雙碼流功能一定有很深刻的體會。
板卡的強制關(guān)鍵幀輸出可以保證網(wǎng)絡(luò)的快速連接，因為通常關(guān)鍵幀設(shè)置為每100幀產(chǎn)生一個，而解碼端又必須從關(guān)鍵幀開始解碼，因此在最壞的情況下，要等待4秒鐘才能看到圖像，顯然這是用戶無法接受。所以，當(dāng)板卡提供強制關(guān)鍵幀輸出功能時，只要在網(wǎng)絡(luò)開始連接的時候使用這個功能就可以實現(xiàn)快速連接。雙碼流是指在壓縮一個高清晰度格式（D1/HALFD1/MD/CIF）的碼流用于存儲之外，再啟動一個可以獨立控制幀率和數(shù)據(jù)量的QCIF格式的碼流用于網(wǎng)絡(luò)傳輸。有很多用戶希望在1M ADSL上看4路以上的圖像，而兼顧本地錄像質(zhì)量的情況下，一般每路設(shè)定數(shù)據(jù)量應(yīng)該不低于500Kbps，而1M ADSL的上行速率實際上會在400K-600Kbps之間，因此，這樣的需求很難被滿足，可是如果使用QCIF的雙碼流功能，這個問題就迎刃而解了。
當(dāng)然，還有一個辦法，如果板卡使用MPEG4 ASP壓縮標(biāo)準(zhǔn)，一般支持一個或兩個B幀，也可以采用在服務(wù)器端丟B幀的方式，滿足這種需求。支持ASP的壓縮板卡B幀的個數(shù)可以設(shè)為0、1、2，實際應(yīng)用時可靈活處理，沒有B幀的話，網(wǎng)絡(luò)連接實時性好，但是解碼多路的時候不能丟幀，CPU占用率會比較高，反之，使用B幀的話，會給編解碼端帶來固有的延遲，但是解碼端可以丟掉B幀。
值得一提的是：有些廠家的板卡采用金融級的加密技術(shù)——提供板載用戶加密區(qū)。目前DVR軟件商非常注意軟件知識產(chǎn)權(quán)的保護，無奈當(dāng)前加密狗的技術(shù)限制，常常是花了金錢和精力，到頭來還是竹籃打水一場空。板載用戶加密區(qū)，簡單的說就是需密碼驗證的板卡硬件存取區(qū)，通過這種方式，DVR軟件商可設(shè)置獨有多級板卡密碼，最大限度保證自己的開發(fā)投入，達到既省錢又提高了安全性的目的。
除了考慮板卡的這些基本功能之外，還需要考慮的一點是板卡生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品序列是否齊全，板卡SDK是否兼容，從而保護軟件開發(fā)投入。比如說，由于國家DVR標(biāo)準(zhǔn)沒有限制壓縮標(biāo)準(zhǔn)，DVR系統(tǒng)不存在互連互通的需求，各個廠家之間的碼流格式并不兼容，因此如果有網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控上電視墻的需求，一定需要壓縮板卡的廠家提供硬解碼卡，否則就很難實現(xiàn)。
總之，作為DVR軟件商，只要對目前的板卡技術(shù)方案和板卡的發(fā)展歷史有所了解，多和各個板卡廠家接觸，一定會找到適合自己的板卡。
a&s傳媒是全球知名展覽公司法蘭克福展覽集團旗下的專業(yè)媒體平臺，自1994年品牌成立以來，一直專注于安全&自動化產(chǎn)業(yè)前沿產(chǎn)品、技術(shù)及市場趨勢的專業(yè)媒體傳播和品牌服務(wù)。從安全管理到產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，a&s傳媒擁有首屈一指的國際行業(yè)展覽會資源以及豐富的媒體經(jīng)驗，提供媒體、活動、展會等整合營銷服務(wù)。
粵公網(wǎng)安備 44030402000264號
