8路D1 、16路D1……,DVR伴隨新一代芯片的處理能力提升在不停的推陳出新,廠家圍繞著芯片方案的能力設(shè)計(jì)各種各樣的產(chǎn)品。從業(yè)人員也常常討論,DVR還可以做什么?會(huì)不會(huì)被IP Camera替代?
由于做芯片規(guī)劃設(shè)計(jì)的需要,筆者的團(tuán)隊(duì)一直混跡在監(jiān)控的產(chǎn)業(yè)鏈里,深入到甲方、工程商、系統(tǒng)集成商、設(shè)備商里面,與專(zhuān)家學(xué)者、研發(fā)工程師、技術(shù)支持、項(xiàng)目經(jīng)理、警察、保安等進(jìn)行了多次的交流,跟進(jìn)多個(gè)工程的勘查,圍繞著客戶(hù)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的期望、使用習(xí)慣、存在的問(wèn)題和困難方面進(jìn)行了分析,試圖找出SOC芯片的發(fā)展趨勢(shì)。
一、DVR監(jiān)控不再只是安全保衛(wèi)作用,所以SoC不能只是簡(jiǎn)單的提升編碼性能
隨著視頻應(yīng)用的發(fā)展,監(jiān)控系統(tǒng)的作用早已超越了安全保衛(wèi)的階段,已經(jīng)發(fā)展為融入企業(yè)單位的日常工作,如實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程指揮、業(yè)務(wù)調(diào)度……這樣對(duì)視頻的需求就不再限制在錄像一個(gè)應(yīng)用,對(duì)視頻及錄像文件的管理和應(yīng)用就變得更為重要。
所以我們SOC芯片技術(shù)不能簡(jiǎn)單依靠編碼性能提升來(lái)進(jìn)行下一代產(chǎn)品的升級(jí),關(guān)心用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)使用的體驗(yàn)和實(shí)際需求是采用SOC的發(fā)展方向。
二、對(duì)錄像的圖像清晰度要求,SoC不能只是簡(jiǎn)單改變錄像格式
很多高端場(chǎng)合對(duì)圖像質(zhì)量有更高的要求,例如發(fā)通緝令的照片、看清楚鈔票的面額、看清楚車(chē)牌等等,這些場(chǎng)景都需要更高清晰度的視頻。這使得D1 DVR逐漸成為市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì),甚至很多場(chǎng)景要高清720P~1080P的錄像需求。
當(dāng)然市場(chǎng)上已有很多種D1 DVR,筆者這里提的是D1 DVR替代CIF DVR的普及趨勢(shì)。除了D1產(chǎn)品自身的成本要下降到用戶(hù)能接受水平外,其次用戶(hù)的系統(tǒng)成本不能增長(zhǎng)過(guò)高,系統(tǒng)成本包括工程成本、存儲(chǔ)成本、網(wǎng)絡(luò)成本、管理成本等,這就對(duì)SOC提出新的要求,所以不是SOC性能簡(jiǎn)單把CIF升級(jí)到D1提升,要順應(yīng)D1 DVR的普及做更多的事情。
如要考慮網(wǎng)絡(luò)的使用成本和客戶(hù)對(duì)D1 DVR效果體驗(yàn),以前CIF產(chǎn)品的QCIF小碼流要提升到CIF小碼流,這要求新一代SOC要具備D1/CIF的雙碼流設(shè)計(jì),這對(duì)SOC內(nèi)部CPU和帶寬消耗其實(shí)是一個(gè)挑戰(zhàn);D1 DVR要普及,存儲(chǔ)成本不能比CIF高太多,這意味著編碼算法的壓縮率要提升,這意味著SOC的算法要加強(qiáng);同時(shí)還能支持高清的需求,部分路數(shù)能接720P以上的視頻,這就要求SOC芯片能解碼高清視頻,并且能輸出高清視頻。
這就對(duì)SoC提出了新的設(shè)計(jì)理念,如何以用戶(hù)體驗(yàn)與成本平衡為核心構(gòu)建的能“飛入尋常百姓家”的產(chǎn)品,而不是用高昂的成本搭建的“曲高和寡”的產(chǎn)品。
三、對(duì)畫(huà)面預(yù)覽的圖像清晰度要求,SOC要有輸出高清的預(yù)覽系統(tǒng)
錄像畢竟更多的是事后取證的作用,但是用戶(hù)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝目的,更多的是為了防止事故或者犯罪行為的發(fā)生,而非事后的取證。所以實(shí)時(shí)預(yù)覽圖像的監(jiān)控是系統(tǒng)重要使用方式,這意味著系統(tǒng)要求能幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像的高清晰集中監(jiān)控,以便于視頻實(shí)現(xiàn)有序的集中管理,以降低人員投入,降低管理成本。
現(xiàn)在的監(jiān)控室一般都是配備傳統(tǒng)的矩陣和電視墻的模式進(jìn)行監(jiān)控,受制于CVBS輸出的限制,輸出的圖像最大只能是D1分辨率。如果只是CIF產(chǎn)品的1路或4路視頻的場(chǎng)景,也沒(méi)有什么問(wèn)題,能符合產(chǎn)品的定位,但是現(xiàn)在系統(tǒng)的視頻一般都是8路以上的視頻為主,但是如果上一個(gè)大屏幕或者同時(shí)瀏覽8路或16路以上視頻其實(shí)是看不清楚的。新的監(jiān)控系統(tǒng)需要提升預(yù)覽的效果。[nextpage]
我們可以使用VGA或者HDMI等接口,避免CVBS的限制,把高清晰度的預(yù)覽圖像、回放圖像放到監(jiān)視器、電視墻上,一方面集中管理時(shí),提高了每路視頻的清晰度,甚至支持高清圖像。VGA接口還是HDMI接口只是一個(gè)物理接口而已,這里提出的VGA接口不是傳統(tǒng)意義的簡(jiǎn)單的物理接口概念,指SOC芯片的輸出系統(tǒng)處理高清分辨率的龐大數(shù)據(jù)流,通過(guò)VGA接口來(lái)實(shí)現(xiàn)高清分辨率的視頻預(yù)覽,而VGA接口的監(jiān)視器非常容易低成本的獲得,有效降低了系統(tǒng)的使用成本。滿足了用戶(hù)在實(shí)際工程中對(duì)圖像質(zhì)量的追求,同時(shí)也降低了系統(tǒng)的使用成本。
四、全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn),統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),互聯(lián)互通的需求,SOC要提升標(biāo)準(zhǔn)H.264性能
監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不是那個(gè)一臺(tái)設(shè)備錄像自稱(chēng)系統(tǒng)的時(shí)代,統(tǒng)一的集中管理,持續(xù)的擴(kuò)容需求,已經(jīng)是一個(gè)大型監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求。
由于組網(wǎng)時(shí)視頻的數(shù)量很多,即使光纖專(zhuān)線也對(duì)帶寬提出挑戰(zhàn),在成本角度則每路視頻的帶寬占用越少則成本越低;運(yùn)營(yíng)商提供的30K的GPRS到4M的ADSL都有,視頻必須適應(yīng)這些帶寬才能符合各種場(chǎng)合的應(yīng)用,在甚低帶寬下,如果每路視頻占地帶寬過(guò)高,還存在網(wǎng)絡(luò)堵塞,不可用的情況。
同時(shí)由于所處地理、采購(gòu)時(shí)間、工程時(shí)間都是不同的,要求一個(gè)龐大的系統(tǒng)里面只用一家設(shè)備供應(yīng)商的產(chǎn)品是不現(xiàn)實(shí)的,也不符合工程項(xiàng)目的招標(biāo)要求。所以互聯(lián)互通的需求的存在,也促進(jìn)了各家的DVR的標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法的統(tǒng)一。MPEG-4由于算法制定的原因,就使得存在多種MPEG-4算法,相互不兼容,不能承擔(dān)這一歷史使命,而H.264比較好的解決了這個(gè)問(wèn)題。
同時(shí),由于錄像分辨率從CIF升級(jí)到D1以上,對(duì)硬盤(pán)空間的需求也隨之增大,提高視頻的壓縮率,用更高效的壓縮算法已經(jīng)成為了新一代DVR的前提。
這兩個(gè)維度看來(lái),更高壓縮率、更先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)H.264有替代 MPEG-4成為新一代監(jiān)控壓縮算法標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì),而H.264由于有更高的壓縮性能,所以其實(shí)現(xiàn)的代價(jià)也會(huì)比MPEG-4高,這就要求SOC芯片持續(xù)提高標(biāo)準(zhǔn)H.264算法壓縮性能和降低成本,從而降低D1 DVR的系統(tǒng)使用成本。
再回頭看我們今天的討論的話題,下一代DVR專(zhuān)用SOC芯片的發(fā)展已經(jīng)非常明晰:SOC芯片要設(shè)計(jì)具有D1/CIF雙碼流設(shè)計(jì)能力;能低成本組成1~16路D1 DVR;具有高清輸出系統(tǒng)(包括接口和輸出能力);具有固化標(biāo)準(zhǔn)H.264壓縮算法以降低壓縮成本;具有高清解碼能力;具有高性能CPU等。
其實(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)芯片考慮到的內(nèi)容遠(yuǎn)比筆者今天討論的內(nèi)容要復(fù)雜,今天我們也不是來(lái)討論做商業(yè)計(jì)劃書(shū),筆者只是簡(jiǎn)單分享了下一代SOC芯片的發(fā)展方向。從SOC芯片的發(fā)展趨勢(shì)看來(lái),“圍繞著用戶(hù)的體驗(yàn)用最優(yōu)性?xún)r(jià)比的方式實(shí)現(xiàn)”是SOC芯片的重要發(fā)展軌跡。(本文由深圳市海思半導(dǎo)體有限公司營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理羅勇華提供)