安防芯片的高清智能化

　　隨著安防行業(yè)的高速發(fā)展，特別是高清和智能化需求的井噴，整個行業(yè)已經(jīng)全面進(jìn)入數(shù)字化時代，而作為數(shù)字化安防產(chǎn)品的核心，安防芯片已經(jīng)成為一個巨大的產(chǎn)業(yè)，同時安防芯片的發(fā)展也反過來決定了安防產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展脈絡(luò)和發(fā)展方向。據(jù)了解，某芯片企業(yè)用于入門級市場DVR的芯片在2012年上半年幾乎實現(xiàn)了同比翻番的增長，這也從一個方面反饋了安防芯片市場的火爆。

　　細(xì)分不同種類

　　隨著安防芯片市場的增長，安防芯片的細(xì)分也是勢在必行。安防芯片根據(jù)應(yīng)用場合的不同，細(xì)分成以下不同的種類：

　　· DVR/NVR芯片，比如海思半導(dǎo)體的Hi3515，它應(yīng)用于嵌入式DVR產(chǎn)品和嵌入式NVR產(chǎn)品，主要側(cè)重于多通道編解碼、多業(yè)務(wù)管理和高碼率存儲的需求，目前這類芯片占據(jù)市場規(guī)模最大，擁有了主壓縮芯片數(shù)量的60%左右;

　　· IPC芯片，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)攝像機產(chǎn)品，這是最近兩年IPC市場逐步成熟的產(chǎn)物，這些芯片側(cè)重于高清壓縮、智能化和ISP處理，目前這類芯片市場容量還不如DVR/NVR芯片;

　　· 輔助芯片，主要用于智能化和ISP業(yè)務(wù)，以DSP和FPGA為主，在模擬攝像機里，這類用于ISP的DSP或者FPGA芯片大量被應(yīng)用。而由于智能分析產(chǎn)品目前市場容量還處于初級階段，用于智能分析產(chǎn)品的DSP用量較少。

　　面臨諸多挑戰(zhàn)

　　雖然當(dāng)前的安防芯片市場發(fā)展迅速且前景樂觀，但是同樣也面對了很多的發(fā)展挑戰(zhàn)。

　　首先是芯片的速度如何快速跟進(jìn)產(chǎn)品和行業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前安防產(chǎn)品的路線圖趨勢一般由安防芯片來決定，芯片不發(fā)布，相應(yīng)的產(chǎn)品也就基本無法發(fā)布。但是從目前的安防產(chǎn)業(yè)來看，安防芯片的更新周期一般在一年多一點時間。這造成了需求一直在等待芯片的局面，如何能夠使得芯片的發(fā)展能夠匹配上需求的發(fā)展，給芯片企業(yè)帶來了不小的壓力，因為這意味著成倍的提高人力成本，市場換代過于頻繁也會帶來產(chǎn)值的浪費。另外一個方面，安防產(chǎn)業(yè)對需求的細(xì)分越來越明顯，以前的一個芯片可以用在大部分產(chǎn)品上的情況現(xiàn)在很難滿足用戶需求，如何細(xì)分芯片，以滿足用戶的需求也是一個難題。

　　其次是如何引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈的健康成長。由于安防芯片的特殊性和關(guān)鍵性，安防芯片廠商的市場行為很容易影響到安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如何在擴大市場的同時保護好市場，是需要芯片企業(yè)多多考慮的。芯片的成本控制也是一個挑戰(zhàn)，目前安防芯片的主要廠商數(shù)量不多，但是彼此競爭壓力卻很大，此外還有因為安防產(chǎn)業(yè)整體利潤下降導(dǎo)致的來自終端制造商的壓力，知識產(chǎn)權(quán)的費用也是一筆很大的開支。節(jié)能環(huán)保及低功耗的需求，目前相關(guān)環(huán)保部門對安防產(chǎn)品功耗的要求越來越高，同時也是影響產(chǎn)品出口的一個主要指標(biāo)。與之相矛盾的是性能提升往往依托于能耗的提高。

　　總體而言，安防芯片經(jīng)過最近幾年的發(fā)展，已經(jīng)取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，不管是技術(shù)還是市場，都取得了巨大的成功，尤其是國產(chǎn)芯片已經(jīng)取得了主導(dǎo)地位。展望未來，安防芯片的發(fā)展會愈加迅速，也會在安防產(chǎn)業(yè)鏈條中扮演越來越重要的角色，對于安防芯片企業(yè)來講，機遇和挑戰(zhàn)并存，只有貼近用戶，理性發(fā)展，才能保持長久的進(jìn)步和穩(wěn)健的成長。

　　視頻監(jiān)控新產(chǎn)品強調(diào)聯(lián)網(wǎng)、高清和智能等特性

　　視頻監(jiān)控目前正在朝著大聯(lián)網(wǎng)、高清和智能的方向發(fā)展，視頻監(jiān)控產(chǎn)品廠商和芯片廠商在開發(fā)新產(chǎn)品時也都在強調(diào)這三個方面的特性?，F(xiàn)在視頻監(jiān)控市場基本需求很明確，各芯片廠商也都有很多成熟的方案。

　　東方網(wǎng)力的編解碼器主要采用的是TI的DM642、DM6446、DM6467方案和海思的HI3531方案。NVR采用的Intel的X86方案和海思的HI3531方案。選擇上述的方案的原因是TI和海思這兩家芯片廠商的市場占有率比較高，芯片方案的功能、性能和可靠性有保障。他們和東方網(wǎng)力也有多年的合作，基于產(chǎn)品需求的溝通交流比較多，對網(wǎng)力提供的技術(shù)支持很好。DM642、DM6446中的DSP可以植入東方網(wǎng)力自有的編解碼算法，能方便的修改算法去滿足用戶的特殊需求，增強產(chǎn)品的特色。[nextpage]

　　Intel的X86方案

　　東方網(wǎng)力正在推出的NVR2300系列則選擇了Intel的X86方案，其原因概況為以下六點：

　　· Intel和網(wǎng)力有深入的合作關(guān)系，在技術(shù)層面能給予網(wǎng)力全面大力的支持;

　　· Intel X86方案的NVR在網(wǎng)絡(luò)處理、運算能力、磁盤讀寫能力方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于ARM平臺;

　　· 新的高速發(fā)展和變化的行業(yè)，各種新技術(shù)的應(yīng)用和更多新標(biāo)準(zhǔn)的引入，構(gòu)成了各廠家自立的山頭。大聯(lián)網(wǎng)帶來各種異質(zhì)設(shè)備需要接入的兼容性問題，而選擇X86方案就可以利用其強大的CPU處理能力幫助我們靈活的接入，增強設(shè)備兼容性，更好的接入更多廠家的產(chǎn)品，適應(yīng)更多的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議;

　　· 大聯(lián)網(wǎng)使系統(tǒng)組網(wǎng)更加復(fù)雜，節(jié)點更多，用戶同時調(diào)用熱點地區(qū)的高清監(jiān)控圖像時，并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)流量相當(dāng)?shù)拇?，這就要求設(shè)備要具有優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力，在日趨復(fù)雜的視頻互聯(lián)網(wǎng)中高速的傳遞數(shù)據(jù)。X86方案的高性能千兆網(wǎng)口可以使我們輕松的應(yīng)對多并發(fā)問題;

　　· X86方案可以很好的解決不同標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)壓縮碼流的解碼展現(xiàn)問題;

　　· 基于X86架構(gòu)可以更方便靈活的開發(fā)和移植自研的智能分析模塊，更好更快的滿足行業(yè)用戶的智能需求。

　　潛在風(fēng)險，選擇需謹(jǐn)慎

　　視頻監(jiān)控廠商選擇芯片方案的原則概況首先是根據(jù)產(chǎn)品的定義和工作環(huán)境來進(jìn)行不同款芯片的比較，同時購買EVM開發(fā)板進(jìn)行方案的預(yù)研評估和測試，檢驗芯片的功能和性能是否滿足需求。然后需要了解芯片的成熟度和穩(wěn)定性，并預(yù)估整個產(chǎn)品的整機成本、開發(fā)成本和開發(fā)難度，功耗高低和節(jié)能環(huán)保也是需要考慮的方面，芯片廠商強有力的技術(shù)支持是重要的條件。芯片方案的選擇也存在潛在風(fēng)險，主要來自兩個方面，一是新方案本身的芯片硬件有缺陷，硬件底層驅(qū)動和系統(tǒng)不穩(wěn)定，這只能依靠芯片廠商的力量才能解決，這是最主要的風(fēng)險，有可能是致命的。其次就是研發(fā)人員的能力和經(jīng)驗有欠缺、研發(fā)人力不能有效保障，這將會影響到產(chǎn)品的開發(fā)周期。要想規(guī)避第一種風(fēng)險很困難，只有依賴前期開發(fā)板的嚴(yán)格預(yù)研測試。第二個風(fēng)險相對易于控制，做好技術(shù)攻關(guān)、調(diào)配好人力大都能解決。

　　對于未來芯片發(fā)展期望，筆者認(rèn)為芯片廠商應(yīng)針對未來海量的高清視頻數(shù)據(jù)采集和分析的需要，集成更多的智能算法，開放更多的底層驅(qū)動軟件和硬件編碼的視頻處理部分軟件源碼，支持更多的通用解碼庫以便于用戶展現(xiàn)。

　　選擇不重要，如何用才是關(guān)鍵

　　經(jīng)過近五年的發(fā)展，目前市場上的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機產(chǎn)品的圖像畫質(zhì)在白天光照比較理想的條件下差別不明顯。這是由于上游芯片供應(yīng)商提供給監(jiān)控廠商的選擇也就是三種視頻處理芯片加上主流的三四種圖像傳感器，所以IP高清產(chǎn)品將越來越趨近于同質(zhì)化。核心技術(shù)則主要由美日等上游芯片供應(yīng)商所操控，但并不是說國內(nèi)的監(jiān)控廠商只能像模擬監(jiān)控時代那樣只是在完成低附加值的加工組裝工作。筆者認(rèn)為，目前IP高清的開發(fā)，評價高清的優(yōu)劣，重點在于基于現(xiàn)成的方案能做出什么樣的應(yīng)用。

　　IP高清的技術(shù)開發(fā)難度相對比較高。即使是很成熟的開發(fā)方案，仍然需要廠家對于外部輸入輸出接口、底層驅(qū)動、協(xié)議、3A等進(jìn)行配置和調(diào)試。而且IP高清應(yīng)該是一個整體統(tǒng)一的系統(tǒng)，它包括前端高清采集，中間傳輸帶寬、性能和協(xié)議的保證，后端高清存儲、解碼顯示、管理、控制、分析、聯(lián)動等，只有系統(tǒng)整體保證高清性能才算是真正的高清。此外，從應(yīng)用層來講，用戶更關(guān)注產(chǎn)品的穩(wěn)定性、易用性，甚至如何從海量數(shù)據(jù)中快速獲取想要的數(shù)據(jù)，更多地關(guān)注IP高清究竟能夠為用戶帶來什么樣的價值。所以國內(nèi)的IP高清研發(fā)廠商還是大有可為。

　　未來芯片的發(fā)展

　　對于未來芯片的發(fā)展，從目前看來是主要是更高的像素、幀率，更低的照度和動態(tài)范圍，更低的帶寬占用、更高的傳輸效率，以及更加智能的ISP算法等。芯片技術(shù)發(fā)展的瓶頸似乎還是在于用戶的需求，國內(nèi)用戶需求不斷在變，要快、效果要好、要穩(wěn)定、還要便宜，就是需要這樣的東西。