視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備中的視頻處理技術(shù)

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視頻處理芯片成為新發(fā)展

隨著近3-4年來中國數(shù)字視頻監(jiān)控市場(chǎng)每年都以超過30%的比例增長(zhǎng)和其他領(lǐng)域的增長(zhǎng)，視頻處理芯片市場(chǎng)也隨之得到了增長(zhǎng)，安防監(jiān)控行業(yè)的需求逐漸明確，芯片廠家開始關(guān)注并主動(dòng)去推廣視頻監(jiān)控這個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)。視頻監(jiān)控成為工業(yè)自動(dòng)化、消費(fèi)電子、電話機(jī)等領(lǐng)域之外芯片廠商一個(gè)新的利潤(rùn)角逐場(chǎng)。視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展吸引了越來越多的芯片廠商加入。監(jiān)控行業(yè)必將成為視頻處理芯片的重要應(yīng)用領(lǐng)域。

2004年，美國SPI公司特別針對(duì)視頻監(jiān)控應(yīng)用而成立，并于2006年開始在中國市場(chǎng)上推廣。談到SPI為何專門瞄準(zhǔn)視頻監(jiān)控領(lǐng)域，邁吉倫(美國SPI中國總代理)科技股份有限公司項(xiàng)目經(jīng)理黃石華認(rèn)為，相對(duì)于機(jī)頂盒、電話機(jī)等領(lǐng)域，安防市場(chǎng)的應(yīng)用趨于成熟，需求比較很明顯。只要產(chǎn)品表現(xiàn)好，就一定能搶占到市場(chǎng)。目前美國SPI公司正借助中國代理商的力量，從一些中小型客戶著手，悉心培養(yǎng)自己的客戶。據(jù)NXP亞太區(qū)高級(jí)系統(tǒng)營銷總監(jiān)陳石明透露，目前在芯片市場(chǎng)，至少有25家廠商在競(jìng)爭(zhēng)?？梢灶A(yù)見，隨著搶食者的增多，未來競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。

繼1999年，飛利浦PNX1300芯片在中國推廣并得到應(yīng)用之后，2003年，TI推出通用數(shù)字媒體處理器TMS320DM642，正式進(jìn)軍中國數(shù)字視頻監(jiān)控領(lǐng)域。2004年左右，海思作為全球率先推出H.264soc監(jiān)控專用芯片的半導(dǎo)體公司，在經(jīng)歷了三年多的調(diào)研和研發(fā)之后，進(jìn)入到大家的視野之中。幾乎在同一時(shí)間，臺(tái)灣升邁科技母公司(智原)開始整合ARMcore，兼容FA526CPU和MPEG4/MJPEGcodec及多項(xiàng)外圍IP，造就為數(shù)字監(jiān)控量身打造的視頻編解碼芯片SoC。

隨著電信運(yùn)營商加大對(duì)安防監(jiān)控市場(chǎng)的持續(xù)投入，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控在2007年開始發(fā)酵，臺(tái)灣升邁科技產(chǎn)品市場(chǎng)企劃處部長(zhǎng)賴榮興則預(yù)測(cè)，未來DVS、IPcamera、NVR等網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備的成長(zhǎng)率將會(huì)倍增，從而將更加吸引芯片廠商加大對(duì)視頻安防市場(chǎng)的投入。

現(xiàn)在的高清視頻編解碼

經(jīng)過近10年的發(fā)展，芯片的編碼能力有了很大的提升。之前要實(shí)現(xiàn)1080i的圖像質(zhì)量需要用10顆芯片編碼，現(xiàn)在只要兩、三顆就可以了。結(jié)合市場(chǎng)需求來看，追求更好的圖像品質(zhì)是用戶非常合理且永恒的要求。而隨著智能化監(jiān)控時(shí)代的來臨，為了滿足監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)視頻圖像的分析處理要求，如車牌識(shí)別、人臉識(shí)別等，則對(duì)圖像質(zhì)量提出了更高的要求，例如高清格式。這對(duì)芯片的編解碼能力提出了更大的挑戰(zhàn)。

“對(duì)于我們前端芯片廠商來說，最首要的是要提高視頻圖像的清晰度，原來我們的產(chǎn)品分辨率只能做到400線左右，TW2864通過采用10位ADC和增強(qiáng)型4H自適應(yīng)梳狀濾波器，使圖像清晰度高達(dá)450線以上，且能獲得更佳的圖像質(zhì)量、豐富色彩品質(zhì)已經(jīng)圖像敏銳度。”TECHWELL程黎明介紹說。

另外一方面，壓縮算法的不斷升級(jí)也改變著圖像的畫質(zhì)。隨著市場(chǎng)上主流的壓縮格式向H.264，甚至更為高級(jí)的算法格式發(fā)展，不斷地提高壓縮比、并進(jìn)行算法優(yōu)化成為芯片廠商的追求?！熬瓦\(yùn)算量而言，MPEG-4比JPEG復(fù)雜4倍，H.264又較MPEG4復(fù)雜3倍以上，除了decoder的兼容性和encoder的壓縮質(zhì)量的基本要求，高速的系統(tǒng)架構(gòu)、內(nèi)存頻寬、高效率的DMA控制器，甚至多核的平行處理都是SoC效能是否優(yōu)秀的關(guān)鍵?！?/P>

從當(dāng)前市場(chǎng)上主流的芯片廠商所推出的產(chǎn)品來看，大多有支持高清格式的產(chǎn)品，例如，ADI的ADV202、212產(chǎn)品可以支持高清格式。TI的DM355即可支持720p下的MPEG4實(shí)時(shí)編碼，碼率為4Mbp至8Mbps，可以作為高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或高清視頻服務(wù)器的核心處理器。據(jù)了解，TI可支持720p下的H.264實(shí)時(shí)編碼芯片也即將推出。高清編碼芯片的誕生，將可以使視頻監(jiān)控產(chǎn)品在更低的碼流下獲得更高的圖像畫質(zhì)。

編者按：

近幾年來，中國的安防監(jiān)控市場(chǎng)發(fā)展迅猛，受到了世界的矚目。DVR產(chǎn)品作為國內(nèi)監(jiān)控行業(yè)的主流產(chǎn)品已經(jīng)引領(lǐng)風(fēng)騷5、6年了。在數(shù)字監(jiān)控技術(shù)引導(dǎo)下，國內(nèi)監(jiān)控市場(chǎng)出現(xiàn)暴發(fā)性的增長(zhǎng)，單就DVR而言每年增長(zhǎng)幅度超過40%，隨著市場(chǎng)往縱深化方向發(fā)展，數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化、智能化，平臺(tái)化趨勢(shì)也日益明顯。