【安防知識網(wǎng)】硬壓卡與軟壓卡

　　目前市面上流行的DVR板卡主要有軟壓縮卡與硬壓縮卡兩大類，兩類板卡各有其優(yōu)勢，現(xiàn)在我們來分析一下這兩類板卡。

　　軟壓卡，也可稱為視頻采集卡，它是以1個或多個視頻采集芯片為核心，配合周邊元件完成1路或者多路視頻采集的功能電路板卡，軟壓卡的視頻采集是由芯片驅(qū)動程序來實現(xiàn)，然后再由軟件來實現(xiàn)圖像處理與視頻壓縮及解壓縮回放等。軟壓卡又分為全實時卡與非實時卡。全實時板卡中每個芯片只負(fù)責(zé)一個通道的視頻采集，DVR開發(fā)商甚至可以不需自己動手寫驅(qū)動，直接調(diào)用芯片廠商提供驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)視頻采集。非實時板卡中的每個芯片負(fù)責(zé)采集多個通道的視頻信號。一個芯片同時采集多路視頻存在非常多的技術(shù)難題(如丟幀、視頻上下抖動、色彩等)，全世界能做非實時DVR的廠商并不多，一般都是研發(fā)實力非常強(qiáng)大的DVR一級開發(fā)商才能做到。

　　硬壓卡是在CPU處理能力不夠用的情況下產(chǎn)生的，早期的還是MPEG-1硬壓縮，一直發(fā)展到今天的MPEG-4和H.264(其實大部分都并非嚴(yán)格意義上的H.264算法，僅采用了H.264的一些基本語法)硬壓卡，其視頻采集與視頻壓縮都是通過板卡上的芯片實現(xiàn)。如果您的主機(jī)CPU頻率低，監(jiān)控路數(shù)多，而且要求全實時，硬盤空間特別大的話可采用硬壓卡。因為硬壓縮不怎么占用CPU資源，資源充足，故大多數(shù)硬壓縮采用高分辨率顯示(錄像時并不采用高分辨率，故錄像后圖像清晰度不比軟壓縮高)。采用大比特流壓縮，圖像清晰度高，但這樣也帶來了新的問題，就是數(shù)據(jù)量太大，故硬壓縮消耗硬盤也大，錄像保存的時間較短，同時網(wǎng)絡(luò)傳輸也帶來了很大的壓力。另外硬壓縮中的圖像壓縮DSP芯片，由于設(shè)計上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如CPU設(shè)計科學(xué)，其發(fā)熱量大，最高溫度達(dá)80度以上，如果將四張以上硬壓縮卡并排插入電腦，組成16以上路實時錄像，在沒有良好散熱條件下，夏天特別容易死機(jī)，所以在天氣炎熱的南方城市不得不考慮這一問題。

　　所以，綜合來講，硬壓縮即模擬視頻輸入到DVR板卡，板卡由前端芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)字信號由板卡自帶的ASIC或DSP芯片完成壓縮工作，壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)過PCI，儲存到HD;軟壓縮即視頻信號輸入到DVR板卡，板卡由前端芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)字信號由經(jīng)過PCI，送到內(nèi)存，由CPU執(zhí)行壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)儲存到HD上。兩者的區(qū)別是由誰來做壓縮處理。

　　通過上面各種軟硬壓縮卡的綜合對比，每種產(chǎn)品都有其優(yōu)缺點。所以用戶必須根據(jù)自己的場所與其他條件，選擇合適的一款板卡。不能簡單的認(rèn)為硬壓卡好或者軟壓卡好，各家采用的方案不一樣，做工不一樣，軟件也不一樣，硬壓有做得好的，也有做得差的;軟壓有做得好的，也有做得不好的?，F(xiàn)在國內(nèi)客戶多喜歡用硬壓而國外客戶多喜歡用軟壓，不過現(xiàn)在的軟壓卡也跟硬壓一樣可以實現(xiàn)H.264壓縮算法，如果做得好性能一點都不比硬壓差。對于這點，深圳市波粒智能科技開發(fā)有限公司總經(jīng)理毛忠彪也認(rèn)為，未來軟壓卡發(fā)展拼的就是軟件實力，就是靠軟件拓展市場，而且對特殊行業(yè)進(jìn)行專門的軟件開發(fā)，滿足不同行業(yè)的不同需求，提高利潤。同時他認(rèn)為，民營市場上有些工程商是非常喜歡用板卡的，因為有技術(shù)的支持、功能強(qiáng)大、擴(kuò)展方便。

　　DSP與ASIC

　　前面提到，國內(nèi)客戶多喜歡用硬壓卡，市面上見到的多數(shù)也是硬壓卡。國內(nèi)做硬壓卡的主流廠家有?？低?、德加拉、武漢恒億、漢邦高科等。從壓縮處理芯片來看，硬壓卡又有DSP和ASIC兩種方案之分。

　　DSP為通用媒體處理器，即以DSP為核心并集成視頻單元和豐富的外圍接口，DSP通過軟件編程來實現(xiàn)視頻編解碼且能擴(kuò)展特色化功能。ASIC是專用視頻編碼器，它會集成一些外圍接口，通過硬件實現(xiàn)視頻編解碼，所開發(fā)出的產(chǎn)品功能較為單一且具有同質(zhì)性。DSP通過高性能的軟件可編程特色可以全面支持各種標(biāo)準(zhǔn)格式視頻編解碼算法，并且產(chǎn)品規(guī)劃兼顧軟件升級的兼容性，有利于未來產(chǎn)品更新?lián)Q代。ASIC比較適合于消費類產(chǎn)品應(yīng)用，成本價位可以控制在較低水平，但是在成形后再難以有所變化且應(yīng)用范圍很窄，不便于產(chǎn)品升級。

　　DSP由于采用軟件編程，能夠獲得更大的靈活性和更強(qiáng)的高性能，因此在多種數(shù)字視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)存在的今天，占據(jù)了引領(lǐng)安防市場發(fā)展的核心平臺地位。也因此，目前中國市場上的視頻壓縮處理芯片主要是以DSP為主流，像TI、NXP、ADI這些芯片廠家都是以提供DSP軟件編程的芯片為主。與之相反的是，ASIC方案在臺灣、韓國、美國市場應(yīng)用比較多。

　　回顧安防行業(yè)的發(fā)展歷史，最早進(jìn)入安防市場的成熟壓縮板卡是基于ASIC方案的，并在一段時間內(nèi)成為市場的主流產(chǎn)品，然而隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，采用ASIC和DSP的視頻壓縮板卡之爭在2002年下半年開始凸顯出來，經(jīng)過市場的優(yōu)勝劣汰，采用DSP方案的壓縮板卡占據(jù)了主流市場，并成為這一階段的發(fā)展方向。DSP和ASIC兩種方案最根本的區(qū)別在于DSP方案中的壓縮算法是由板卡生產(chǎn)商提供的，技術(shù)升級比較方便，而ASIC方案中的壓縮算法是由芯片商提供，并且已經(jīng)固化好，對板卡生產(chǎn)商來說開發(fā)技術(shù)難度低。

　　視頻處理方面也已經(jīng)由前幾年的ASIC方案轉(zhuǎn)向DSP平臺,在DSP平臺上進(jìn)行視頻產(chǎn)品開發(fā)有以下幾方面的優(yōu)勢：第一,用戶開發(fā)自由度更大,支持多種個性化開發(fā),可以滿足市場不斷提出的新的要求,在第一時間提升產(chǎn)品性能,增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭能力;第二,DSP處理能力強(qiáng),可以在一個DSP上同時實現(xiàn)多路音視頻信號的壓縮處理,同時為了及時滿足應(yīng)用的需要、還提供了很多視頻專用功能,比如視頻濾波、De-interlace處理、高分辨顯示輸出、OSD功能等,甚至象網(wǎng)絡(luò)接口、IDE接口都成為了視頻DSP的主要功能,這樣使進(jìn)一步大幅度降低產(chǎn)品的成本成為可能(這一點很重要);第三,開發(fā)周期短,實現(xiàn)快速技術(shù)更新和產(chǎn)品換代;第四,芯片功耗低,對提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性提供可靠保障。

　　新加坡德加拉(成都)數(shù)碼科技發(fā)展有限公司市場總監(jiān)喻翔卻表示，該公司生產(chǎn)的高清卡采用的是ASIC芯片，可兼容MPEG-1/2/4三種格式，采用MPEG-2格式錄制的文件是標(biāo)準(zhǔn)的DVD格式，可以直接用DVD機(jī)來播放;采用MPEG-4格式錄制的文件是標(biāo)準(zhǔn)的D1格式，圖像效果優(yōu)于用DSP做的高清卡。