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从芯片开始 高清摄像机与高清DVR的博弈  

2011-06-15 10:58:59|  分类: 安防技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 随着视频监控应用的飞速发展,监控系统的作用早已超越了安全保卫的阶段,已经发展和融入到各个应用领域,如实时监控、远程指挥、业务调度等。

  与各种sensor的数字对接

  在百万像素网络摄像机以前,摄像机CCD都用统一的BT.656转CVBS的接口(主要指传统的CCD摄像机),视频压缩芯片只要对应接驳BT656的芯片就能满足sensor接入的问题。

  但是在百万像素的时代,CCD和CMOS竞相推出,各厂家都有自己的接口标准,即使表面上物理接口是一样,可内部数据都不相同,所以摄像机芯片厂商需要具有能与广大sensor厂商对接技术的能力。

  海思在这个领域分别跟几大厂商都有合作,每一代芯片在设计之前就要与sensor厂商的路标匹配,大家一起来合作调驱动。这个也是在百万像素sensor还没有统一数字接口前,编解码芯片必须要做的基础性功课,这样才能支持百万像素网络摄像机的多样化和产业化。

  编码和网络处理

  由于显示带宽的限制以及客户的使用成本考虑,百万像素的体验虽然好,但是客户不能在目前的成本下使用太高的码流来实现,所以对百万像素网络摄像机的编码效率提出了要求。海思从Hi3510开始,就致力于监控专用的视频压缩技术的研究,使用标准H.264并充分考虑到了视频的时延和网络打包的方便性等(例如H.264的有些tools是给广播级视频用的,广播视频就不用考虑时延问题,但是监控就不能直接这样用,需要在时限上优化),在Hi3512就已经推出了2M的720P实时高清解决方案。Hi3515在算法上继承了海思前两代产品视频的优点,增强了部分细节效果。

  由于网络摄像机是在IP网上运行的,在网络传输上实现方式的不同也会直接影响到用户的视觉体验。未经处理的视频编码特点是由视频的运动量不同而编码码流大小会发生变动,这样的码流在DVR录像应用中问题不大。但是在网络中,过大数据包则意味着网络堵塞,所以对编码器的内部控制需要非常地严格,这个控制还不能影响图像质量。

  海思借助在网络领域的多年经验,在这个领域有比较优势的地方,并逐渐应用到产品中。随着百万像素网络摄像机的发展,对核心构建的芯片的编码越来越苛刻,要求在更高压缩比的前提下实现更贴近现实的场景,特别是随着3G网络的兴起,对各种网络的适配性正是芯片厂商研发的重要的发展方向。

  实时模拟预览输出

  传统的安防人拿到一个网络摄像机其实会很头疼,因为难用。难道每次拿起来都不记得网络IP是多少(贴在机身的默认IP?或施工过程早改了)?维修这个设备还需要带着便携机,这让工程商怎么会喜欢用网络产品?难道以后布线就要找具有“华为大学”网络认证的工程师才可以?

  Hi3515内置CVBS输出,可以让客户就像用模拟摄像机一样,直接用传统模拟显示器就可看到网络摄像机的内部各种参数,以及网络摄像机的镜头效果灯,以方便工程施工。我们可以简单而直观地畅想,还是以前的施工人员,还是挖沟布线,不同的只是埋的线少了,甚至WIFI无线了,工人还是跟以前一样布置和调试摄像头,根本不用管是否IP的,只是接线的时候模拟视频线变成了一根5类的网络线而已。

  所以对网络摄像机芯片而言,要在目前工程水平上快速满足客户的需求,才是根本所在,我们不能把网络传输成本的节省转移到施工人员的人力成本上。图2就是Hi3515组成架构及对外连接示意图,读者不妨浏览一下,以加深对其的了解。

  存储、管理及显示

  刚才提到网络摄像机可以像模拟摄像机一样地布置调试,应该扭转了大家之前对网络摄像机使用难的形象了吧?为了实现对这个系统的搭配,只有前端是不够的,所以海思推出了前面提出过到的Hi3520。

  如果只是简单的几个点的需求,或者已经有了大平台,希望满足高清网络视频上电视墙的需求,直接用Hi3515就可以实现单路的解码效果。

  如果是要求像前述描述的那种傻瓜式的应用,那么就要用到NVR或者现在最热门的混合型DVR来解决了。

  而Hi3520灵活的编解码策略,使得它可以很容易地均衡DVR性能,做到对网络摄像机的管理,配合DHCP,就可以实现。

  当然由于是从百万像素的视频过来,与传统方案一样,单芯片输出方案都是比较容易解决的,但是如果想像DVR一样,一台设备管理多个百万像素网络摄像机,就必须考虑多芯片级联方案。海思Hi3520具备的单芯片2个百万像素解码性能,配合海思的高清级联通道,以及高清VGA/HDMI输出接口,则可以轻松解决这个难题,读者可通过图3,便能清晰目睹Hi3520的超高性能。

  所以说,百万像素网络摄像机的芯片发展趋势不能简单地看做是网络摄像机的发展,关键是应用体验与现实的结合,要看到配套产品的完善。

  由于篇幅有限,我们不能展开对百万像素网络摄像机其他方面的发展趋势作进一步描述,百万像素网络摄像机的优势是高清晰,但是我们不能把网络产品的配置等复杂的工作简单地推给下游用户,要从上游做起。

  如何贴近安防应用一直是我们芯片研发人的行事准则,只有这样百万像素网络摄像机才有更广泛的应用。

  通过前面对海思两款芯片结构、功能和应用的简单介绍,读者可能基本上了解了作为数字系统的两个重要角色网络摄像机及DVR对系统功能实现所起到的至关重要的作用。

 

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