DVR专用SoC芯片的技术发展趋势讨论 - 安防知识网

8路D1 、16路D1……，DVR伴随新一代芯片的处理能力提升在不停的推陈出新，厂家围绕着芯片方案的能力设计各种各样的产品。从业人员也常常讨论，DVR还可以做什么？会不会被IP Camera替代？

由于做芯片规划设计的需要，笔者的团队一直混迹在监控的产业链里，深入到甲方、工程商、系统集成商、设备商里面，与专家学者、研发工程师、技术支持、项目经理、警察、保安等进行了多次的交流，跟进多个工程的勘查，围绕着客户对监控系统的期望、使用习惯、存在的问题和困难方面进行了分析，试图找出SOC芯片的发展趋势。

一、DVR监控不再只是安全保卫作用，所以SoC不能只是简单的提升编码性能
随着视频应用的发展，监控系统的作用早已超越了安全保卫的阶段，已经发展为融入企业单位的日常工作，如实时监控、远程指挥、业务调度……这样对视频的需求就不再限制在录像一个应用，对视频及录像文件的管理和应用就变得更为重要。

所以我们SOC芯片技术不能简单依靠编码性能提升来进行下一代产品的升级，关心用户对系统使用的体验和实际需求是采用SOC的发展方向。

二、对录像的图像清晰度要求，SoC不能只是简单改变录像格式
很多高端场合对图像质量有更高的要求，例如发通缉令的照片、看清楚钞票的面额、看清楚车牌等等，这些场景都需要更高清晰度的视频。这使得D1 DVR逐渐成为市场发展趋势，甚至很多场景要高清720P～1080P的录像需求。

当然市场上已有很多种D1 DVR，笔者这里提的是D1 DVR替代CIF DVR的普及趋势。除了D1产品自身的成本要下降到用户能接受水平外，其次用户的系统成本不能增长过高，系统成本包括工程成本、存储成本、网络成本、管理成本等，这就对SOC提出新的要求，所以不是SOC性能简单把CIF升级到D1提升，要顺应D1 DVR的普及做更多的事情。

如要考虑网络的使用成本和客户对D1 DVR效果体验，以前CIF产品的QCIF小码流要提升到CIF小码流，这要求新一代SOC要具备D1/CIF的双码流设计，这对SOC内部CPU和带宽消耗其实是一个挑战；D1 DVR要普及，存储成本不能比CIF高太多，这意味着编码算法的压缩率要提升，这意味着SOC的算法要加强；同时还能支持高清的需求，部分路数能接720P以上的视频，这就要求SOC芯片能解码高清视频，并且能输出高清视频。

这就对SoC提出了新的设计理念，如何以用户体验与成本平衡为核心构建的能“飞入寻常百姓家”的产品，而不是用高昂的成本搭建的“曲高和寡”的产品。

三、对画面预览的图像清晰度要求，SOC要有输出高清的预览系统
录像毕竟更多的是事后取证的作用，但是用户对监控系统的安装目的，更多的是为了防止事故或者犯罪行为的发生，而非事后的取证。所以实时预览图像的监控是系统重要使用方式，这意味着系统要求能帮助用户实现远程图像的高清晰集中监控，以便于视频实现有序的集中管理，以降低人员投入，降低管理成本。

现在的监控室一般都是配备传统的矩阵和电视墙的模式进行监控，受制于CVBS输出的限制，输出的图像最大只能是D1分辨率。如果只是CIF产品的1路或4路视频的场景，也没有什么问题，能符合产品的定位，但是现在系统的视频一般都是8路以上的视频为主，但是如果上一个大屏幕或者同时浏览8路或16路以上视频其实是看不清楚的。新的监控系统需要提升预览的效果。[nextpage]

我们可以使用VGA或者HDMI等接口，避免CVBS的限制，把高清晰度的预览图像、回放图像放到监视器、电视墙上，一方面集中管理时，提高了每路视频的清晰度，甚至支持高清图像。VGA接口还是HDMI接口只是一个物理接口而已，这里提出的VGA接口不是传统意义的简单的物理接口概念，指SOC芯片的输出系统处理高清分辨率的庞大数据流，通过VGA接口来实现高清分辨率的视频预览，而VGA接口的监视器非常容易低成本的获得，有效降低了系统的使用成本。满足了用户在实际工程中对图像质量的追求，同时也降低了系统的使用成本。

四、全IP网络的演进，统一标准，互联互通的需求，SOC要提升标准H.264性能
监控系统已经不是那个一台设备录像自称系统的时代，统一的集中管理，持续的扩容需求，已经是一个大型监控系统的基本要求。

由于组网时视频的数量很多，即使光纤专线也对带宽提出挑战，在成本角度则每路视频的带宽占用越少则成本越低；运营商提供的30K的GPRS到4M的ADSL都有，视频必须适应这些带宽才能符合各种场合的应用，在甚低带宽下，如果每路视频占地带宽过高，还存在网络堵塞，不可用的情况。

同时由于所处地理、采购时间、工程时间都是不同的，要求一个庞大的系统里面只用一家设备供应商的产品是不现实的，也不符合工程项目的招标要求。所以互联互通的需求的存在，也促进了各家的DVR的标准压缩算法的统一。MPEG-4由于算法制定的原因，就使得存在多种MPEG-4算法，相互不兼容，不能承担这一历史使命，而H.264比较好的解决了这个问题。

同时，由于录像分辨率从CIF升级到D1以上，对硬盘空间的需求也随之增大，提高视频的压缩率，用更高效的压缩算法已经成为了新一代DVR的前提。

这两个维度看来，更高压缩率、更先进的标准H.264有替代 MPEG-4成为新一代监控压缩算法标准的趋势，而H.264由于有更高的压缩性能，所以其实现的代价也会比MPEG-4高，这就要求SOC芯片持续提高标准H.264算法压缩性能和降低成本，从而降低D1 DVR的系统使用成本。

再回头看我们今天的讨论的话题，下一代DVR专用SOC芯片的发展已经非常明晰：SOC芯片要设计具有D1/CIF双码流设计能力；能低成本组成1～16路D1 DVR；具有高清输出系统（包括接口和输出能力）；具有固化标准H.264压缩算法以降低压缩成本；具有高清解码能力；具有高性能CPU等。

其实设计一个芯片考虑到的内容远比笔者今天讨论的内容要复杂，今天我们也不是来讨论做商业计划书，笔者只是简单分享了下一代SOC芯片的发展方向。从SOC芯片的发展趋势看来，“围绕着用户的体验用最优性价比的方式实现”是SOC芯片的重要发展轨迹。（本文由深圳市海思半导体有限公司营销经理罗勇华提供）