【安防知识网】尽管板卡内的两大家族——硬压卡与软压卡在组成结构上各有不同,但其两者内部均有一个重要器件——芯片,其在板卡内部担任着数字处理的重要角色。其中硬压卡的芯片主要是后端的视频压缩运算芯片,而软压卡内的芯片则是前端进行A/D转换的视频采集芯片,下面分别对这两种芯片进行简单介绍。
1、视频压缩运算芯片
硬压卡中的视频处理过程主要通过视频压缩运算芯片来执行,不需要PC机CPU参与,而各硬压卡厂家主要使用的是NXP(原飞利浦的芯片部门)、ADI、TI等厂商提供的产品。汉邦高科杨晔表示,板卡质量的好坏,与芯片的质量有着绝对的关系,不同厂家的芯片处理能力相差不大,各具优势,但在细节上还是存在细微的差异,各公司可根据自己的实际需求进行选择。据其介绍,TI的芯片性能较强,而NXP的芯片则在视频处理和外围功能扩展方面具有优势,目前其公司长期从TI公司定制芯片,而TI公司也会根据其公司的一些需求进行定制。
武汉恒亿公司则主要选用的是NXP17系列的芯片,其公司研发工程师操勇认为,NXP在视频处理方面起步较早,较有经验,而TI则在这方面略晚于NXP,其同时表示,板卡公司选用芯片是具有继承性的,若轻易更换芯片会引发产品重新进行开发,有可能会因对芯片的掌握不够而增加成本,而在选择芯片时也要注意满足当前的需要。“除以上几个重要因素外,板卡厂家在选择芯片时也会关注芯片厂家的技术实力和支持力度,芯片厂家与板卡厂家间其实是互动的过程,芯片厂家的技术改进会影响板卡的质量,反之板卡厂家的尽情发挥也会促进芯片技术的发展。”
硬压卡厂家在使用芯片时除了需要选用适合自己的芯片厂家外,还要选择合适的芯片方案。据德加拉谢健介绍,目前硬压卡厂家使用的芯片方案多是基于ASIC专用处理芯片的硬件处理方式,及基于DSP高速数字处理器的实时软件处理方式两种。
其中ASIC即专用视频编解码集成电路,是应特定用户要求和特定电子系统的需要设计、制造的,其是集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物,具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、保密性强、成本低等优势。而DSP芯片是通用媒体处理器,即以DSP为核心,集成视频单元和丰富的外围接口,通过软件编程来实现视频编解码功能,拥有对数字信号进行修改、删除及强化等强大的数据处理能力和高速运行两大特色。[nextpage]
深圳图敏冉权江表示,现在板卡厂家多数使用这两大芯片方案,主流的芯片厂家也都推出这两种方案。ASIC芯片虽然成本较低、易于产品设计、方便使用,但是由于很多功能以及算法都固化在芯片上,不够灵活,硬件设备厂家在做产品开发时容易受制于芯片厂商,集成电路在做好之后无法进行更改,也无法升级,其已在当前的板卡行业将逐渐淡出,而DSP芯片由于采用软件编程,可根据需要随时更改或升级,能够获得更大的灵活性和更强的高性能,因此在多种数字视频编解码标准存在的今天,占据了引领安防市场发展的核心平台地位。也因此,在目前中国市场上的视频压缩处理芯片主要是以DSP为主流,因此当前主流厂家大多使用的是DSP方案。
随着视频监控市场规模的不断扩大,用户对产品功能需求的逐步固定,以及硅芯片工艺的不断进步,不少厂家也开始在基于ASIC与DSP芯片的基础上开发一种新型的高集成芯片——SOC DVR方案。所谓SOC(System On Chip)即片上系统,这些芯片可集成图像压缩、CPU、IDE、网络甚至VGA功能模块,使得嵌入式DVR产品的开发难度、周期和成本都大幅下降。其还可将一些特殊的功能需求由芯片厂家提供源代码给客户,再由客户根据不同的应用进行二次开发。据业内人士介绍,SOC中可添加视频协处理器,或编码与解码等各自独立的处理单元,甚至一些视频子系统,在前处理中实现预览、缩放和部分光学处理,在后处理中实现图片与文字的叠加。由此能推动更多公司进入该领域,产品也会更快地进步和成熟。而对于这种优势颇多的方案,不少厂家却对其表示不同的看法。图敏冉权江认为一个SOC芯片实际是将主控CPU与编解码器集成在一起,若使用在嵌入式或低信道路数的网络摄像机或视频服务器中会有较大用处,而硬压卡主要是通过电脑CPU来进行处理,在每张板卡上都添加一个CPU会比较浪费。而武汉恒亿的操勇也认为,SOC虽可做一部分内部连接的操作,但在使用时,还需PC机内部的CPU来进行操作,另外其的集成度较高,但相对的定制化东西就会较少,灵活性会低于DSP。但是,厂家不可忽视该种方案,在时机成熟时也会考虑采用这种芯片方案。
2、视频采集芯片
模拟视频信号通过PC机所插的采集卡,并经A/D转换后输入给电脑CPU进行视频压缩等处理的过程,被业内人士称之为软压缩技术,视频采集芯片则是软压卡中的核心,而TECHWELL的芯片凭借较好的性能、较高的分辨率、较高的集成度及较强的小信号处理能力,占据着绝对优势的市场份额。
据深圳图敏冉权江解释,飞利浦也生产有相关的视频采集芯片,但由于其偏重于视频方面,在其芯片内部添加很多与视频相关的内容,因此视频的高清晰部分略显不足。而东舜时代朱武陵表示,除此之外,提供软压卡的芯片还有美国的CONEXANT公司,该公司早期推出的FUSION878A芯片,其采用8Bit模数转换,当光线不足视频画面会出现一些雪花点,因此已在2004〜2006年被PHILIPS的芯片取代,而该公司也在多年的经验积累中不断推出新款的采集芯片,以适应中国市场。据其介绍,CONEXANT公司是做视频最早的公司,本身的视频处理技术较高,其数据处理通道较干净,而图像处理效果也是相对较好,另外该公司的芯片集成度较高,从而使得整个成本就会随之降低,而软压厂家在选择芯片时,主要考虑视频效果和集成度,这两个要素CONEXANT都是做的比较好的。