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硬盘录像机(DVR)的三种技术形态

时间:2010-12-28 来源:it168 作者:小甜甜 点击:

中国集群通信网】对DVR来说,它的发展除了光学技术、激光技术、微电子技术、细微加工技术、计算机与自动控制技术、压缩技术的进步带来存储技术在记录密度、容 量、数据传输率等等关键技术的巨大突破外,完全依赖于通讯和信息网络技术的快速发展。从模拟到数字,从硬压缩到软压缩,从一芯一路到一芯多路,从PC到嵌 入式DVR,各领风骚。但不管技术如何发展变化,技术方向与产品特色化是关键所在。

  DVR技术三形态

  一、市场的特定需求推动技术升级

  DVR技术链首先是芯片,其次是视音频压缩算法技术,三是软件集成技术。目前DVR芯片国内还没有企业能够开发。

  随着金融、交通、公安监控市场需求的增加,很多用户希望能够实现稳定的实时传输监控。但ASIC方案的压缩算法是由芯片商直接提供,而且已经固 化好,对板卡生产商来说没有二次开发的平台,而当时一些芯片开发商并不知道中国市场的这些特定需求。这些二次开发商迫切需要一种新的芯片平台,加入自己的 压缩算法开发出适应国内市场需求的DVR。时隔不久,这些芯片厂商推出了DSP解决方案,而DSP和ASIC两种方案最根本的区别在于,ASIC方案中压 缩算法是由芯片制造商固化好的,DSP方案中压缩算法是由板卡制造商提供的,对下游整机制造商来说技术升级方便。

  同时,DSP方案给板卡开发商也无形之中设置了一个较高的门槛,必须有自己的压缩算法技术。压缩板卡的关键技术包括视频压缩算法、网络技术及智能化技术,尤为视频压缩算法最为关键。

  二、嵌入式技术成为主流

  2001年,当国内企业的数字硬盘录像机还刚刚起步时,韩国POSDATA和IDIS率先将采用MPEG-4视频压缩技术的POS-WATCH 嵌入式DVR产品带入中国市场。以其前沿的技术优势,优良的产品质量,完善的售后服务一直占领韩国和日本的大部分市场份额,也征服了国内大部分数字监控录 像机市场。从2002年开始,已经有国内企业试做嵌入式DVR产品,现在无论是采用软压缩还是硬压缩技术,毫无疑问嵌入式DVR已经成为市场主流产品。

  但是,DVR产品在中国市场的消费者绝大多数都是政府部门和金融等重点单位,他们的需求并不像国外的消费者一样仅仅是录像存储功能,是需要实时 传输和查看,而韩国的DVR产品并不具备这些功能,曾经一度颇受欢迎的产品并没有得到大规模的应用,国内市场仍然处于观望状态。随着海康威视、成都德加 拉、浙江大华、浙江大立、北京汉邦、武汉恒亿、深圳图敏、广州金鹏等国内DVR板卡研发企业,利用TI、飞利浦等芯片平台加上自己的压缩算法等核心技术, 批量生产出清晰、稳定又能实时传输和查看的视音频压缩板卡。从此,采用此技术的DVR产品在中国内地遍地开花,并在短短两三年间已经发展为成熟产品并得到 广泛应用。到2005年,韩国、台湾的DVR产品在国内市场已经没有了太大声音。

  三、软硬压缩的技术之争

  由于2001-2004年期间,CPU速度比较慢,而且价格相对比较昂贵,软压缩DVR受CPU性能影响,无法满足大路数全实时监控需求。针对 软压缩卡存在的问题,2002年,国内有一批厂家开始研究通过DSP芯片技术代替CPU运算压缩视频,降低了电脑CPU资源的消耗,解决电脑配置偏低导致 PC式数字硬盘录象机无法做到大路数全实时的监控要求,称为硬压缩技术,这种监控卡称为硬压卡;这批厂家的主要代表就是杭州的海康威视、武汉恒亿、北京汉 邦。在此期间,由于政府工程中对大路数全实时监控市场需求较大,硬压缩DVR所具有大优势得到了充分发挥,那一期间国内硬压缩DVR产业得到了迅速的发展 与壮大。软压缩技术DVR基本处于灭绝的边缘。一是软压缩技术主要是来自韩国和台湾,在压缩算法方面,采用的是MJPEG和MPEGII格式,这种格式导 致硬盘存储占用空间比较大,一般在350M-500M,而DSP硬压缩采用的是H.264压缩算法,占用空间比较小,一般在50M-150M;所以用硬压 缩卡就更省硬盘;二是电脑配置在2004年以前,CPU太低,导致超过8路以上用软压缩卡基本都不是很稳定,CPU占用率很高;而且虽说硬压卡成本高,软 压卡价格便宜,但从整机成本来看,软压卡的整机就没有任何价格优势了;三是一些做盗版软压缩DVR的公司技术服务不到位,且盗版公司销售的是国外过时的旧 版软压缩DVR卡,使得原本稳定的软压缩DVR卡因使用不当导致不稳定。在加上舆论的宣导,误导消费者,使得软压缩发展更为艰难。

  软压缩还是硬压缩?这是DVR在发展过程中形成的两大阵营。持软压缩观点的人认为:计算机运算速度会越来越快,处理视频的能力会越来越 强,DVR路数也随之增加,从开始的1路到4路逐步增加,同样能达到硬件压缩的要求,而且成本相对较低,况且,视频压缩算法不断更新,周期很快,可以用最 快的速度升级。持硬压缩的观点的人认为:采用专业的视频芯片,占用计算机资源少,能处理大路数视频。

  软压缩DVR和硬压缩DVR较量了一段时间,通过产品在市场的洗礼,2001年-2002年上半年,依托银行的拉动,行业对大路数实时性和长时 间稳定性的要求,致使基于MPEG1视频芯片DVR逐渐占据了上风,基于BT878芯片软压缩产品逐步退出高端市场,主要面向诸如小区监控等非金融行业。 软压企业陷入进退两难的境地,有没有一种方式,既保留了软压缩的灵活性特点,又集成了硬压缩稳定占用计算机资源少的特点呢?答案是肯定的,随着全球芯片业 向SOC系统解决方案的推进,DSP芯片得到了长足的发展,人们考虑把视频算法往DSP上移植,用DSP完成视频的编解码,这样就实现了在芯片基础上的软 应用。同时,MPEG4算法不是象MPEG1和MPEG2那样形成了一个固定的标准,并得到了大家的一致认可和广泛的应用。MPEG4算法只是提供了一个 标准框架,是一个持续不断发展的算法,性能的好坏取决于各自的优化能力。MPEG4的专业芯片因市场定位和技术的不确定性,迟迟不能推出,但是MPEG4 算法的优异表现得到了大家的一致认可。国内MPEG4算法的原型基本都是来源于DIVX和XVID的开放源码,在此基础上进行优化和封装,将MPEG4算 法移植到DSP芯片,两者的完美结合,使MPEG4算法除了在软件应用以外,在芯片层得到了大范围的应用。2002年,国内基于PHLIPLS公司 Trimedia1300的MPEG4板卡得到了成功的应用,在压缩比、清晰度、网络传输性能上得到了很大的提升,MPEG4算法的DVR成为主流,逐步取代了MPEG1 算法的DVR,DSP板卡方案一统天下。PHLIPLS公司DSP板卡虽然赢得头筹,但随后被TI公司迎头赶上,TMS642的成功推出,使DSP板卡形 成PHLIPLS和TI两大阵营,随着DSP处理器性能的不断提高,DVR对图像的清晰度、存储空间和网络带宽的要求也越来越高,视频算法也得到了进一步 发展。H.264是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式,称为MPEG4Part10(MPEG4AVC)或H.264(JVT)。视频算法和DSP性能的提高,使DVR不再只满足CIF格式,开始向D1发展,单个DSP不再只处理一路视频,开始处理 4路、八路或者更高路数的视频,板卡竞争向大路数和高清晰度发展。
(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

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