在安防芯片領(lǐng)域,三家芯片供應(yīng)商不得不提,TI與海思與安霸。本文主要介紹這三家芯片商在當(dāng)前提供的主流芯片產(chǎn)品。
TI芯片方案特性概述
TI目前主流的高清IPC解決方案主要是基于DM365和DM368,DM365可做H.264的720P/30fps高清壓縮,其實(shí)在這之前還有款DM355,不過(guò)DM355只能支持MPEG4編解碼算法,但MPEG4的劣勢(shì)相信大家都已經(jīng)很了解了。盡管如此TI在2009年推出的DM365最高也還是只能支持到H.264的720P/30fps高清視頻壓縮,該系列作為TI入門高清級(jí)的壓縮方案在如功耗、編碼效率、畫質(zhì)等方面的性能表現(xiàn)并不理想,但由于其TI在DVR時(shí)代的應(yīng)用慣性,還是有很多高清IPC整合廠家選擇它,包括國(guó)內(nèi)主流的大品牌。鑒于DM365的諸多缺陷,TI迅速推出DM368彌補(bǔ)在高清IPC解決方案上的差距,DM368可實(shí)現(xiàn)多格式的1080P/30fps壓縮,包括了H.264編解碼等在內(nèi);采用主頻為423MHz的ARM926ej-s處理器,整合了(hdvicp,mjcp)視頻圖像協(xié)處理器引擎;DM368已經(jīng)可以支持H.264的1080P/30fps全高清壓縮,同時(shí)畫質(zhì)和碼流方面有一定提升。
海思芯片方案特性概述
海思在國(guó)內(nèi)DVR產(chǎn)品市場(chǎng)上占有7成左右的份額,并且在臺(tái)灣、韓國(guó)等海外市場(chǎng)已成為主力視頻監(jiān)控芯片供應(yīng)商。相比國(guó)際巨頭,海思芯片在成本控制等方面具有很大優(yōu)勢(shì),已成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的視頻監(jiān)控解決方案。海思提供的安防視頻方案中比較有代表性的是Hi3518和Hi3516等。Hi3516 采用 ARM Cortex A9架構(gòu),主要應(yīng)用于200萬(wàn)像素級(jí)別的圖像壓縮處理。海思基于對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求的深刻理解,在3518A、3518C的基礎(chǔ)上深化完善,及時(shí)推出了Hi3518E。作為新一代民用IP攝像機(jī)SoC,Hi3518E集成新一代ISP,集成DRAM,POR,RTC,Audio Codec,Sensor電平轉(zhuǎn)換以及各種時(shí)鐘輸出等,將極大的降低IP攝像機(jī)的ebom成本。Hi3518E主要占據(jù)低端130萬(wàn)像素模組及民用監(jiān)控市場(chǎng),與海思DVR/NVR芯片相似的SDK設(shè)計(jì),能夠支撐客戶快速產(chǎn)品量產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)DVR/NVR和IP攝像機(jī)的系統(tǒng)布局。Hi3518E解決了消費(fèi)類廠家正面臨的諸多難題,內(nèi)嵌DDR的設(shè)計(jì)能進(jìn)一步降低方案商和制造商的生產(chǎn)成本和開發(fā)周期,尤其適合消費(fèi)類市場(chǎng)價(jià)格敏感和“短平快”的特點(diǎn),成為廠家搶占民用市場(chǎng)的“利器”。
安霸芯片方案特性概述
安霸目前提供給安防領(lǐng)域的方案主要有A2和A5系列,A2作為初期導(dǎo)入的一個(gè)系列在高清IPC領(lǐng)域名噪一時(shí),早期高清市場(chǎng)唯一可做1080P全高清全幀率壓縮的高清IPC方案,其銳利的畫質(zhì)和較低的碼流讓同時(shí)期很多其他同類方IPC方案望塵莫及;但A2作為初期導(dǎo)入的方案在功耗和多碼流方面有不足之處,所以目前已經(jīng)全線過(guò)渡到A5s系列。A5s采用528MHz ARM11處理器,高清H.264和MJPEG視頻編碼引擎,并且集成了專業(yè)處理240MPixel/s圖像處理功能。其圖像處理引擎包含了增強(qiáng)的降噪處理、圖像增強(qiáng)濾波,以及電子防抖動(dòng)等技術(shù)。A5s 方案擁有多通道視頻編碼器,支持高達(dá)14MP像素的視頻編碼,先進(jìn)的3D MCTF 降噪技術(shù)和寬動(dòng)態(tài)處理功能,支持多達(dá)四路的視頻流(其中兩路視頻流可達(dá)1080P/30fps+800x600P/30fps)。采用了先進(jìn)的45納米芯片工藝及豐富的I/O設(shè)備,可將A5s的eBOM縮減到最小,可讓產(chǎn)品適用于多樣化的外形,同時(shí)期低功耗這一特性被充分的展現(xiàn)了出來(lái),其原有的銳利的高清畫質(zhì)、低碼流、多碼流輸出等優(yōu)勢(shì)也表現(xiàn)得更加優(yōu)秀,保持了一貫的優(yōu)勢(shì)。
A5S也支持H.264 High Profile 5.0 1080P/30P編碼。安霸A5S系列是目前安霸監(jiān)控類產(chǎn)品中的主力,主要是用在監(jiān)控前端設(shè)備(IPC)上,可以接入主流sensor,實(shí)現(xiàn)IP一體化攝像機(jī)。該系列芯片綜合表現(xiàn)效果良好,和其他廠家同類芯片比,在ISP、H.264編碼技術(shù)(支持多幀參考及CABAC編碼)、功耗上都有較大優(yōu)勢(shì)。
TI與海思與安霸綜合比較
TI和安霸都是采用ARM+視頻壓縮單元,都能做到1080P/30fps,都能實(shí)現(xiàn)H.264的高清壓縮,在目前高清壓縮方案中都是比較優(yōu)秀的方案,其開發(fā)難度均較高,也很考驗(yàn)各研發(fā)廠商的硬件開發(fā)和軟件研發(fā)實(shí)力。但就單個(gè)高清IPC來(lái)說(shuō)安霸更有優(yōu)勢(shì),這主要是由于TI更注重于傳統(tǒng)的監(jiān)控市場(chǎng),其主要目標(biāo)是多路D1編碼,這也是TI的強(qiáng)項(xiàng),同時(shí)由于DM365和368的主頻和性能比起安霸A5s系列來(lái)說(shuō)要低,而且安霸一開始就專注于單個(gè)高清IPC方案的研究,沒有原來(lái)傳統(tǒng)多路標(biāo)清市場(chǎng)的困擾,與DM365相比,早期的A2就已經(jīng)可以支持H.264的1080P/30fps壓縮,而最新的A5系列還可支持4路碼流同時(shí)輸出(碼流可獨(dú)立調(diào)節(jié)),最高可支持3MP@20fps, 5MP@12fps, or 10MP@3fps的視頻壓縮。在1080P模式下其功耗不到1W。在保持比較良好的畫質(zhì)情況下1080P/30fps可做到2Mps的高效率網(wǎng)絡(luò)傳輸。而同期的DM365與安霸A2相比或者DM368與A5s相比在這些方面都顯得力不從心。安霸早期主要從事消費(fèi)類產(chǎn)品如DV等領(lǐng)域的相關(guān)業(yè)務(wù),在ISP圖像處理和編碼上比較有優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)在其安防監(jiān)控芯片方面得到了很好地傳承和發(fā)揚(yáng)。因此安霸的產(chǎn)品最主要的特點(diǎn)就是圖像畫質(zhì)優(yōu)異,低碼流和低功耗。
而從海思芯片方案來(lái)看,海思希望快速占領(lǐng)國(guó)內(nèi)中低端市場(chǎng),因此芯片大規(guī)模集成,套片配套方案均可提供,且具有本地化的開發(fā)技術(shù)支持團(tuán)隊(duì),攝像機(jī)廠商可以快速開發(fā)出新產(chǎn)品,所以海思在國(guó)內(nèi)低端的模組產(chǎn)品中具有較高的市場(chǎng)占有率,但這也造成模組類產(chǎn)品同質(zhì)化高。海思自購(gòu)入ASIC 的ISP后圖像效果有較大的提升,比如其中端Hi3516A產(chǎn)品,在紅外弱光環(huán)境下,靜態(tài)圖像畫質(zhì)及降噪均具有不錯(cuò)的表現(xiàn),但低照度下幀率會(huì)有較大犧牲,而且在大面積運(yùn)動(dòng)物體場(chǎng)景下圖像會(huì)出現(xiàn)馬賽克效果。最大的瓶頸還是海思產(chǎn)品的碼流控制方面表現(xiàn)不是很好,碼率經(jīng)常限不住,而且發(fā)熱量較大。而海思產(chǎn)品所謂的“高性價(jià)比”,在中端產(chǎn)品線中似乎并不太明顯。