2011年是不平靜的一年，各種突發(fā)事件層出不窮，人們的神經(jīng)也變得高度緊張。不過，當(dāng)那些突如其來的災(zāi)難過去之后，那張?jiān)缫巡枷碌木W(wǎng)開始慢慢的收緊,于是曾經(jīng)發(fā)生過的一切便又得以重新展現(xiàn)，這就是不斷發(fā)展的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功效。

　　如圖1所示，我們所看到目前數(shù)字視頻監(jiān)控在社會中的地位越來越重要，其應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了工業(yè)、商業(yè)、公共安全、交通運(yùn)輸、社區(qū)、消費(fèi)等諸多方面，產(chǎn)品的種類也是五花八門;但是如何能更有效地應(yīng)對社會突發(fā)狀況、更有效地警示違法行為的發(fā)生，永遠(yuǎn)是數(shù)字視頻監(jiān)控所要面臨的重大課題。

圖1

　　壓縮芯片的市場格局

　　如圖2所示，數(shù)字視頻監(jiān)控的發(fā)展總是與視頻壓縮的分辨率息息相關(guān)的，也從 D1即720x480的分辨率開始，數(shù)字與模擬圖像的質(zhì)量才有可比擬性，不過其像素仍僅為百萬像素的三分之一。下一級別的分辨率720p即1280x720,較為接近百萬像素的級別。如果以百萬像素作為高清的準(zhǔn)入門檻，那么720p就可稱為準(zhǔn)高清分辨率，在此基礎(chǔ)之上數(shù)字視頻圖像的清晰度已經(jīng)超越傳統(tǒng)模擬圖像。更高的高清就要說1080p即1920x1080，這也就是貨真價實(shí)的二百萬像素的影像。

圖2

　　對于視頻而言，要考慮實(shí)時性，一般情況下需要每秒30幀影像，對于D1和720p如此，而對于1080p則往往要求每秒60幀影像的更加清晰的效果，也就有了1080p@60與1080p@30的差別。當(dāng)然720p也有需要60幀影像的需求，另外還有對純高清晰度圖像的需求，如五百萬像素或一千萬像素的影像，甚至更高，這就是要使圖像看得更真實(shí)。

　　視頻監(jiān)控用編解碼壓縮芯片是基于不同的圖像分辨率而發(fā)展起來的，而其中更為重要的就是數(shù)字視頻壓縮格式的支持。如圖3所示，三年前MPEG4和MJPEG成為主流時，MPEG2已成為“昨日黃花”，而H.264正蓄勢待發(fā)，SVC業(yè)已列入研發(fā)日程?，F(xiàn)在，H.264已經(jīng)主導(dǎo)視頻監(jiān)控市場，而MPEG4則逐漸淡出。MJPEG還存在于主流的應(yīng)用中，因?yàn)閿?shù)字視頻監(jiān)控中對高清晰度圖像的需求很多。

圖3

　　從圖3可以看出，SVC的應(yīng)用將開始，并且有新的技術(shù)在研發(fā)中。這里討論的是數(shù)字視頻編解碼器是如何實(shí)現(xiàn)并推動數(shù)字視頻監(jiān)控發(fā)展的。從MPEG2到MPEG4就有不少專用編碼芯片的推出，帶動了市場的發(fā)展。但是由于數(shù)字監(jiān)控應(yīng)用有其獨(dú)特性，這就為在通用媒體處理器平臺上自主編程提供了可能，近三年來，許多領(lǐng)先的數(shù)字視頻監(jiān)控廠商都為此投入了很大的力量，并取得了令人矚目的成果。然而隨著集成技術(shù)的提高，數(shù)字視頻處理平臺將以單片系統(tǒng)的形態(tài)出現(xiàn)，而H.264的編解碼器就成為其中的一個有機(jī)組成部分，只是有些廠商會堅(jiān)持采用軟件可編程的協(xié)處理器方式實(shí)現(xiàn)，而其它部分廠商就用硬件方式實(shí)現(xiàn)。前者具有較高的靈活性，并可以支持不同格式，而后者則支持格式單一且功特性固定。[nextpage]

　　從全球數(shù)字視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢來看(如圖4所示)，從去年開始，高清風(fēng)起云涌，市場上甚至還有4Kx2K六百萬像素的視頻影像需求，而視頻監(jiān)控產(chǎn)品類型也正逐步從視頻服務(wù)器推廣到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)IPNC。另外各種各樣交互式視頻應(yīng)用的出現(xiàn)，也使得數(shù)字視頻監(jiān)控與視頻網(wǎng)絡(luò)通信有所融合之勢。視覺技術(shù)作為智能視頻分析的有效手段，開始出現(xiàn)在數(shù)字視頻監(jiān)控應(yīng)用中。作為早期的創(chuàng)新者那還只是錦上添花，在早期開拓的階段智能視頻處理就已經(jīng)不可或缺，而對于早期的使用者而言，智能視頻處理將成為一個重要的增值點(diǎn)，從而開創(chuàng)一種全新理念的市場。

圖4

　　新體系對市場格局的影響

　　當(dāng)今數(shù)字視頻監(jiān)控市場競爭激烈，其關(guān)鍵在于新的市場格局需要有組合支起更多創(chuàng)新元素的體系。前面分析了數(shù)字視頻監(jiān)控在向高清化和智能化發(fā)展，對多種編碼格式的支持，以及面向未來更廣闊的視頻壓縮處理技術(shù)需要有一個強(qiáng)大的系統(tǒng)載體。

　　對于數(shù)字視頻監(jiān)控硬件平臺，既要有一個強(qiáng)大的主處理器(CPU)，又要有能夠支持多種視頻編解碼的協(xié)處理器，甚至是可以使多個，同時需要有一個強(qiáng)大的高速數(shù)字信號處理器(DSP),且內(nèi)部帶寬足夠大，彼此協(xié)調(diào)工作不會互相牽制的系統(tǒng)資源。

　　這樣的平臺，所關(guān)注的CPU為ARM Cortex A8可以運(yùn)行在1.2GHz的主頻，甚至可能提得更高。也有些系統(tǒng)是以A9為主控，但對于監(jiān)控系統(tǒng)來說最重要的是穩(wěn)定可靠，作為ARM9的升級應(yīng)該以A8更為穩(wěn)妥，其架構(gòu)增強(qiáng)和時鐘加倍所帶來的性能可以翻兩番。曾經(jīng)也有ARM11這樣的平臺，但那似乎只是過渡，從A8過渡到更強(qiáng)大的A15也許才是明智之舉。

　　視頻監(jiān)控用編解碼壓縮單元可以用硬件單元實(shí)現(xiàn)，類似于ASIC,實(shí)現(xiàn)起來似乎較為便捷，但是其缺少靈活性。采用視頻協(xié)處理器方式已經(jīng)成為一種極為有效的手段，特別是能夠?qū)⒏咔迦齻€協(xié)處理器同時集成，每一個都能獨(dú)立支持H.264格式1080p@60視頻格式，堪稱是對業(yè)界的重大貢獻(xiàn)，不僅如此，如果把這樣的性能集中到一起，即支持六路高清1080i/1080p30 H.264 HP/MP/BP編碼或解碼、三路HD 1080p60 H.264 HP/MP/BP編碼或解碼、同時也能夠支持MPEG4、H263、VC1/RTV、AVS、RV10、ON2、JPEG、MPEG2、DIVX等格式，這就是數(shù)字視頻壓縮處理的集大成者。在多通道的處理能力上，十六路D1主流+16 CIF副流的H.264 HP/MP/BP編碼和同時的十六路D1解碼，可以在單顆芯片上實(shí)現(xiàn)十六路同編同解的DVR。

　　然而這并不是全部，主頻高達(dá)1GHz通用DSP也已集成在新的體系架構(gòu)中可以使DVR具有智能視頻分析功能。于是數(shù)字視頻監(jiān)控將不只僅限于錄像和觀看，而是可以通過對視頻影像內(nèi)容進(jìn)行前端的識別、分析、處理，及時地發(fā)現(xiàn)異常情況并迅速采取措施。DSP也可應(yīng)用在音頻和語音，并且有可能拓展到音頻和語音的監(jiān)控，可以在環(huán)境聲音中識別異常信號，或分析有威脅的語音進(jìn)行有效應(yīng)對。

　　作為一個新體系的數(shù)字視頻監(jiān)控超級平臺，視頻后端處理和用戶界面也應(yīng)有極大的改觀。因此，DVR將來呈現(xiàn)給世人的可以不是平面分割的小畫面，可以是三維的顯示界面，視頻后端經(jīng)過多種優(yōu)化處理，將展現(xiàn)出更加絢麗的畫面。

　　數(shù)字視頻監(jiān)控新體系不僅面向多路高清系統(tǒng)，也針對單路高清產(chǎn)品平臺。采用A8作為主控制器，高清協(xié)處理器支持H.264格式1080p@60或多制式視頻壓縮，DSP擴(kuò)展智能功能，而且集成了支持高清ISP。

　　芯片多樣化促進(jìn)視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　本段主要對在數(shù)字視頻市場競爭中如何體現(xiàn)產(chǎn)品差異化來進(jìn)行分析，首先從最終客戶、OEM廠商和芯片廠商來說明。如圖五所示，數(shù)字視頻產(chǎn)業(yè)價值關(guān)系在新的體系架構(gòu)中，可以看出芯片廠商在不斷發(fā)展IP視頻技術(shù)，提供更強(qiáng)大的SoC單片系統(tǒng)，使系統(tǒng)方案具有特色化。OEM廠商所關(guān)注的是通過新的架構(gòu)推陳出新，開發(fā)出基于IP的新型監(jiān)控產(chǎn)品，及時提供端到端的解決方案，并提供有力的系統(tǒng)集成支持。更高的集成度可以極大地滿足最終客戶的期待，就是系統(tǒng)成本的降低、可靠性的提高和創(chuàng)新性的持續(xù)。

　　總而言之，數(shù)字視頻監(jiān)控通過構(gòu)建新的體系架構(gòu)，將進(jìn)入一個全新的時代，并使得更多的安防企業(yè)有機(jī)會躍居國際先進(jìn)水平并大展宏圖。