視頻監(jiān)控在經(jīng)歷模擬時(shí)代、數(shù)字時(shí)代、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展后，現(xiàn)在已經(jīng)逐步走入了高清與智能時(shí)代。與傳統(tǒng)標(biāo)清視頻相比，高清在視頻質(zhì)量上有了質(zhì)的飛躍，但就目前而言，要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)高清呈現(xiàn)，也并非一蹴而就之易事。從視頻監(jiān)控系統(tǒng)中模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)化中，從CIF到D1是一個(gè)重要的階躍，從效果來看數(shù)字化視頻影像也可與模擬視頻影像相當(dāng)，即使達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)清晰度(即“標(biāo)清”)，其存儲(chǔ)和傳輸?shù)脑黾訋缀跏欠瓋煞?

若要達(dá)到高級(jí)清晰度 (即“高清”)，其分辨率從720P到1080P@30fps或1080P@60fps，則需要付出很大的投入和代價(jià)，因此需要特別關(guān)注數(shù)字視頻編解碼芯片技術(shù)的演變和實(shí)際應(yīng)用。但是，即使前進(jìn)道路再坎坷，卻阻擋不了芯片廠商在高清編解碼征程上的捷步邁進(jìn)。當(dāng)前，除了海思的Hi3520可實(shí)現(xiàn)1080P高清編解碼外，TI的TMS320DM6467、富瀚微的FH8735和FH8736以及升邁的GM8180等芯片都已殺進(jìn)了高清“名人堂”。

目前，市場(chǎng)上主流產(chǎn)品仍然是標(biāo)清，標(biāo)清和高清將來仍會(huì)長(zhǎng)時(shí)間共存。Techwell著手從兩方面進(jìn)行了標(biāo)清芯片升級(jí)：一方面清晰度升級(jí)，即將清晰度從D1升級(jí)到支持960H格式，如TW2809成功地從D1升級(jí)到支持960H，如以前端TV解碼芯片TW2960+TW2809系統(tǒng)方案為例，即給用戶帶來了模擬高清的享受;另一方面是集成前端TV解碼器，即將前端的TV解碼器嵌入到現(xiàn)有的編解碼芯片中，如在推出的TW5866在TW5864的基礎(chǔ)上，包含了8路TV解碼器，既增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性又降低了產(chǎn)品的價(jià)格。

而另外一些芯片廠商在平臺(tái)的繼承性上給予深入重視，并注重全面挖掘原有芯片的潛力。以TI為例，在IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用中，其DM365雖說目前已經(jīng)廣泛普及，但仍改芯片為ARM9集成視頻協(xié)處理器并集成有ISP的單片系統(tǒng)，可以支持從D1到720P分辨率，只是主頻不同，而管腳和軟件完全兼容。這樣的兼容性，還延續(xù)到DM368，它可以支持1080P@30fps。

在此全兼容的平臺(tái)中，還有DMVA1和DMVA2兩個(gè)智能攝像機(jī)平臺(tái)，前者支持標(biāo)清而后者支持高清。未來高清1080P@60fps的平臺(tái)將延續(xù)同樣的體系結(jié)構(gòu)，只是ARM提高到A8，視頻協(xié)處理器升級(jí)，ISP性能增強(qiáng)。同時(shí)，還有支持1080P分辨率的DMVA3智能攝像機(jī)平臺(tái)推出，并沿用原有的應(yīng)用軟件。特別需要強(qiáng)調(diào)的是，TI的IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)解決方案也都支持ONVIF和PSIA協(xié)議。

各種技術(shù)在高清攝像機(jī)的發(fā)展中爭(zhēng)奇斗艷，各顯神通，其中基于數(shù)字非壓縮信號(hào)的HD-SDI技術(shù)，延續(xù)了模擬攝像機(jī)的特色，且可以有機(jī)地同IP高清進(jìn)行結(jié)合，也是高清發(fā)展的一個(gè)方向。在HD-CCTV良好發(fā)展前景下，富瀚微率先提供了HD-SDI的板卡方案。高清的圖像質(zhì)量至少3倍于D1的圖像分辨率，而富瀚FH8735的優(yōu)良編碼性能為HD-SDI的原始圖像壓縮以及存儲(chǔ)，提供了強(qiáng)有力的保證。

并且，PCI/PCI-E總線可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來選擇，對(duì)于對(duì)預(yù)覽要求較高的應(yīng)用，PCI-E的帶寬足以保證高清原始碼流傳輸至HOST端進(jìn)行后處理。顯然，高清不僅能使監(jiān)控場(chǎng)景中的目標(biāo)看得清，取證準(zhǔn)確，重要的是提供了高質(zhì)量原始圖像的保障，使智能視頻內(nèi)容分析識(shí)別更加方便而準(zhǔn)確。本文介紹視頻監(jiān)控中SoC芯片的發(fā)展，HD-SDI芯片方案及選擇，HD-SDI在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用，HD-SDI高清攝像機(jī)與高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的比較，HD-SDI芯片的問題及發(fā)展方向。

SoC芯片在視頻監(jiān)控中的發(fā)展

在安防市場(chǎng)中，作為產(chǎn)業(yè)上游產(chǎn)品的音視頻編解碼芯片素有DSP、ASIC與SoC之爭(zhēng)。而近兩年來，隨著微電子技術(shù)以及SoC芯片處理技術(shù)的不斷發(fā)展，借助低成本、低功耗、高集成度可以提供更高的處理能力和運(yùn)算速度等顯著優(yōu)勢(shì)，SoC迅速崛起，大有獨(dú)霸編解碼芯片市場(chǎng)之勢(shì)。因?yàn)镾oC芯片的出現(xiàn)兼顧了DSP與ASIC兩家之長(zhǎng)，彌補(bǔ)了兩者之短，因此被行業(yè)賦予了更大的期待。如SoC具備了ASIC的性能專用特點(diǎn)，具有高性能、低成本、低功耗等特征，同時(shí)也保持了DSP的靈活性，并且解決了DSP芯片成本較高的問題。

除了解碼的兼容性和編碼的壓縮質(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也是檢驗(yàn)SoC效能是否優(yōu)秀的關(guān)鍵指標(biāo)。

SoC芯片是具有多處理器核心的單片集成系統(tǒng)，其中集成有CPU主處理器，所集成的核心既可以是ASIC類的硬核，也可以是DSP或協(xié)處理器類的軟核，甚至也包含其它的專用處理子系統(tǒng)，且集成有豐富的外設(shè)。由于SoC是面向特性應(yīng)用的片上系統(tǒng)，結(jié)合硬件加速等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)H.264的高復(fù)雜度的算法運(yùn)算，并可針對(duì)視頻編碼方面進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化效果。視頻的數(shù)字化應(yīng)用在安防市場(chǎng)中發(fā)展非常迅猛，其中核心的視頻處理起著舉足輕重的地位，因而SoC的閃電式“上位”無疑為視頻監(jiān)控帶來新的活力。

目前，很多半導(dǎo)體方案提供商都在走向SoC，其中就不乏像TI、NXP、ADI以及Techwell等眾多歐美老牌實(shí)力派廠家，此外，近年來在中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)也迅速添入一批SoC新秀，如海思、中星微、升邁、映佳。而在應(yīng)用上，SoC也在視頻安防監(jiān)控、視頻會(huì)議、高清視頻游戲、遠(yuǎn)程機(jī)房控制、遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用中得到廣泛認(rèn)同。

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