最早引入數(shù)字視頻壓縮技術(shù)(MPEG2、MPEG4、H.264)的軟壓卡,因性價(jià)比高、兼容性好和操作簡單,很快獲得市場的認(rèn)可并長期占據(jù)相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。在過去的十多年里,軟壓卡賴以生存的電腦發(fā)生了巨大的變化:CPU從奔四升級(jí)到酷睿i7,從單核升級(jí)到多核,頻率更是可以輕松突破3G;內(nèi)存也從原來的128M SDRAM 進(jìn)化到4G或8G的DDR3;主板的接口也從較低的ISA過渡到PCI,近期以PCI-E接口為主;連消費(fèi)者的購買習(xí)慣都發(fā)生了改變,十年前以DIY的裝機(jī)為主,現(xiàn)在筆記本已全面取代臺(tái)式機(jī),即使有少數(shù)的臺(tái)式機(jī)用戶,也是以購買品牌機(jī)為主;在日新月異的市場環(huán)境中,軟壓卡產(chǎn)品將會(huì)面臨怎樣的市場機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)呢?
軟壓卡的市場發(fā)展分析
高速PCI-E接口革命
軟壓卡技術(shù)一直受到PCI接口帶寬的限制,目前按照主流PCI 33MHz頻率計(jì)算,在32bit總線上最高帶寬僅1GHz,但考慮到PCI總線的數(shù)據(jù)地址復(fù)用的特點(diǎn),有效帶寬最大可達(dá)到600MHz,最多可以傳輸4路D1實(shí)時(shí)數(shù)字視頻。所以目前主流軟壓卡仍是以4路為主,如果是16路軟壓卡,則是16路CIF。
安防市場最核心的需求是更好的圖像質(zhì)量和更多的視頻覆蓋區(qū)域。很多用戶都希望有更多的視頻覆蓋區(qū)域,但PCI帶寬無法實(shí)現(xiàn)超過4路D1視頻的實(shí)時(shí)傳輸,因此PCI技術(shù)極大的制約了軟壓卡在大型專業(yè)安防系統(tǒng)的應(yīng)用。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,目前PCI-E總線已經(jīng)全面取代PCI,成為X86架構(gòu)的主流總線。PCI-E V2.0雙向帶寬最高可達(dá)1GHz,在PCI-E X1總線上,可以最多傳輸8路D1實(shí)時(shí)視頻;而且PCI-E總線是點(diǎn)到點(diǎn)傳輸,可以通過更多的PCI-E接口實(shí)現(xiàn)16、32路視頻的傳輸,全面解決了PCI軟壓卡在多路應(yīng)用時(shí)不得不降低分辨率的問題。采用PCI-E總線的軟壓卡,無論16路還是32路,均可以達(dá)到實(shí)時(shí)D1的分辨率。
為了滿足市場的需求,Intersil已推出全系列PCI-E視頻采集芯片TW6865和TW6869,TW6865可以單片支持4D1實(shí)時(shí)、8或16路非實(shí)時(shí)D1視頻采集;TW6869可以單片支持8D1實(shí)時(shí),16或32D1非實(shí)時(shí)視頻采集,在不增加方案成本的前提下最大限度的滿足用戶對(duì)多路數(shù)、更高分辨率的市場需求。
CPU和顯卡性能提升
CPU的頻率和工藝一直在按照摩爾定律在發(fā)展,目前CPU的運(yùn)行頻率已高達(dá)4GHz,內(nèi)置8核,簡單的按照性能計(jì)算目前CPU的性能已是10年前奔騰4 1.3G CPU的25倍,可輕松實(shí)現(xiàn)16路D1或32路D1實(shí)時(shí)編碼。
同時(shí),顯卡的技術(shù)發(fā)展日新月異,并已集成了H.264視頻編解碼的加速指令集(Nvidia的Cuda和AMD的AVIVO),在新指令集的幫助下,可以節(jié)省70%以上的CPU資源,為后續(xù)高清720P和1080P視頻編解碼打下了基礎(chǔ)。
在X86平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)高清編解碼的前提下,未來將會(huì)推出PCI-E或Thunderbolt接口的SDI高清軟壓卡芯片解決方案,滿足用戶對(duì)更高圖像質(zhì)量的需求。機(jī)遇往往與挑戰(zhàn)并存,目前軟壓卡面臨的挑戰(zhàn)主要有兩個(gè):一是可見市場萎縮(被筆記本或平板電腦取代),二是面臨嵌入式DVR的沖擊,需要市場有相應(yīng)的技術(shù)解決客戶面臨的難題。
軟壓卡面臨的市場挑戰(zhàn)
筆記本和平臺(tái)電腦的普及
隨著筆記本和平板電腦的普及,沒有內(nèi)置的PCI 或PCI-E插座,即軟壓卡也將無立足之地。有廠商提出USB軟壓卡的概念,但目前仍局限于USB2.0的帶寬和協(xié)議復(fù)雜度,僅能傳輸2路D1實(shí)時(shí)視頻,且需要占用CPU大量資源處理USB數(shù)據(jù)解碼,尚不具備大規(guī)模普及的基礎(chǔ)。
而芯片廠家也一直在研究外置軟壓卡的芯片技術(shù),在Thunderbolt接口普及后,會(huì)考慮推出Thunderbolt接口的軟壓卡芯片,滿足用戶對(duì)移動(dòng)易用的需求。
嵌入式DVR的成本挑戰(zhàn)
嵌入式DVR從DSP升級(jí)到SoC后,成本大幅降低,嵌入式DVR的研發(fā)門檻也逐步降低,產(chǎn)品穩(wěn)定性也得到有效提升,嵌入式DVR因簡單易用、穩(wěn)定性好且價(jià)格便宜受到眾多用戶的追捧,對(duì)軟壓卡形成極大的威脅。
面對(duì)嵌入式DVR的壓力,軟壓卡市場分成兩大主流,一類是以軟件見長的公司,揚(yáng)長避短重點(diǎn)發(fā)揮軟壓卡軟件兼容性的優(yōu)勢,針對(duì)很多行業(yè)市場比如超市的收銀系統(tǒng)對(duì)接、企業(yè)的門禁控制系統(tǒng)對(duì)接,推出諸多的行業(yè)定制方案,成為高端的安防系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商;另一類公司則將軟壓卡的成本優(yōu)勢發(fā)揮到極致,為了支持客戶優(yōu)化成本,有的芯片廠商三年前就推出了四路軟壓卡視頻解碼芯片,針對(duì)低端市場的4路實(shí)時(shí)、8路或16路非實(shí)時(shí)軟壓卡,1顆芯片即可滿足實(shí)現(xiàn);有效的降低了用戶的成本,成功把軟壓卡價(jià)格降低到100元以下。但是嵌入式DVR由于系統(tǒng)復(fù)雜,需要SoC、內(nèi)存和視頻AD,系統(tǒng)成本接近200元,無法取代低成本的軟壓卡方案,市場再次回到了均衡狀態(tài)。
如圖1所示,在PCI軟壓卡方案構(gòu)造階段,僅需一顆TW6816就可支持4路實(shí)時(shí),8/16路非實(shí)時(shí)視頻的采集,降低產(chǎn)品開發(fā)難度,優(yōu)化產(chǎn)品成本,提升軟壓卡的成本競爭力。
圖1 PCI軟壓卡解決方案框圖
總之,在軟壓卡市場機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)面前,需要廠商一起面對(duì)挑戰(zhàn),尋找解決方案;同時(shí)推出芯片產(chǎn)品概念,發(fā)掘新的市場機(jī)會(huì)。軟壓卡市場經(jīng)過十多年的沉沉浮浮,就像是被人遺忘在角落的野玫瑰,相信隨著X86技術(shù)的發(fā)展,軟壓卡這朵野玫瑰也將迎來下一個(gè)春天!