主页（http://www.pttcn.net）：SOC：推进数字视频监控创新的动力 在数字信息时代，任何一个新兴市场的蓬勃发展都离不开集成电路的有力支持，而往往集成电路技术的革新和突破又会对新兴市场起到促进作用，综观安防市场的蓬勃发展正是很好的体现。 在数字信息时代，任何一个新兴市场的蓬勃发展都离不开集成电路的有力支持，而往往技术的革新和突破又会对新兴市场起到促进作用，综观安防市场的蓬勃发展正是很好的体现。跨入安防市场的芯片厂商既是“始作俑者”，又是“弄潮儿”。近十年来芯片市场的风起云涌，虽然成就了其中一些“明星”芯片平台，但造就的却是大批的安防企业，从而打造出一个风光无限的行业。 本人曾于2006年在A&S CHINA NO.88中以《决胜数字视频监控未来的利器》为题，对该行业的核心平台进行了粗浅的归纳，并得出这样的观点：即数字化是视频监控的必由之路，数字化视频的核心是数字信号处理器（DSP），而以单片系统（SOC）为代表的数字媒体处理器将决定着未来的发展方向。此时此刻，希望继续这个话题，重点论述SOC将如何全面推进数字视频监控的创新，并且如何以DSP为源动力再展数字信息产品核心引擎的风采。 基于软件可编程化平台的创新 当今数字视频监控技术应用日益成熟和完善，SOC获得了极大的肯定并被赋予了更大的期望，更多地安防企业需要性能更高、功能更强而价格更低的SOC，以全面满足安防市场各种需要。这就既是芯片厂商所面临的严峻挑战，也是所渴求的难得机遇。需要特别关注的是，已经具有相当产业规模的中国视频安防市场仍处在发展变化之中，其中的走向主要表现为三个方面：即由专用封闭系统转向开放公共系统；由分立组合性转向集成一体化；由机械性转向智能化。而所有这些的实现对硬件和软件平台都提出了更高的要求。 若局限于以往小规模封闭应用的视频监控，便使得对视频压缩格式、媒体网络传送、远程存储管理等许多技术的应用重视不够，会阻碍大规模运营级应用的开展。解决这些问题固然可以使视频监控业务得以顺利发展，但还需要考虑和协调视频监控的标准化问题。如果在视频编解码中没有统一的标准，则采用MPEG-2、MPEG-4、H.264等不同格式将因各自为政而彼此隔绝；即便是采用统一标准，如H.264，但若裁剪过多或有异，也会导致互通困难。 现在一些SOC以硬件方式实现视频编解码，似乎可以满足标准，但是监控的复杂性又要考验这些标准的严格性，于是难免有所偏差。在改进设计以纠正偏差方面，硬件结构几乎没有太多的灵活性，而基于软件可编程的SOC则占尽了优势，不仅可以同时支持多种标准，也可以支持标准的不断完善。在实际应用中，还可以用编程的方式调整不同情况下的码流，或动态地调制分辨率。至于软件的更新可以在线实现升级，而无须更换任何硬件设备。 安防设备的组装就是一个系统集成的过程，然而以往分立部件的大集成将由不少多功能的一体化小型设别所取代。这也是一个渐进的过程，而SOC在其中功不可没。例如在网络摄像机的应用中，以往是需要有视频传感器，再配上视频前端处理器，然后又需要视频编码器，还要有系统网络处理器。现在的SOC已经可以将视频编码器和系统处理器集成，并且在可编程的SOC中也已经集成视频前端处理器，因此所连接的CCD或CMOS传感器可以直接设计在同一个盒子里。SOC中丰富的扩展接口还可以与传感器网络共同应用，具有多种形式连接，将互通、结合和融合应用到不同的监控场景，例如通过传感器网络通知视频监控开启某个特定设备，或者使用共同的网络来传递监控信息，还可使视频监控设备具备传感器功能以使在感知情况发生时发出动作。 监控不能只停留在视频的采集和记录的机械手段，这也是近几年来对智能化监控呼声越来越高的原因。令人鼓舞的是，在DSP的带动之下，智能化监控已经由基于微机的后处理应用开始过渡到嵌入式前端处理应用，并获得了很大的成功。智能化监控的范围也在不断扩大，诸如人脸识别、车牌号码识别、智能物体识别、智能轨迹跟踪、异常行为分析等等陆续投入使用或试用阶段。可编程的SOC为这些应用提供了有效的空间，因为其通用的DSP在完成视频编码器以外，仍有足够的能力进行相关处理。 当然，监控行业的数字视频还有可能扩展应用到视频会议、网络点播、远程教育等方面外，并与数字视频应用的方方面面有所融合，如消费类产品和网络电视等各种数字视频相关产业，而这一切在很大程度上又都取决于软件的可扩展性。 关于强化自主知识产权的思考 在数字视频市场的开拓上，中国企业显示了强大的自主创新能力，并已经具备相当规模的产业实力。在数字视频压缩技术方面，许多国内企业已经可以在DSP上开发出高品质的MPEG4或H.264算法，并达到一定的国际先进水平，为了多、快、好、省地推出具有核心竞争力视频监控产品，并且具有自主知识产权，选择通用的主流DSP将大有裨益，特别是顺乎潮流的SOC。DM642作为通用媒体处理器曾经为国内知名的视频监控厂商所采用，并通过全面自主研发的软件和硬件而使产品别具特色。达芬奇（Davinci）是TI全面支持新兴数字视频应用的SOC，同时又是一个完善的技术平台。客户可以很容易地从DM642的设计中升级到Davinci平台，而这样的投入将可以催生出一系列的产品，如数字视频录像机、数字视频服务器和IP网络摄像机。如图1所示为采用Davinci平台开发不同类型视频监控产品的示意图，这样类型的产品目前已经投放市场，而更多类似的新产品依照同样的方式脱颖而出。 国内的很多视频监控产品开始走向海外市场，并获得好评。然而，其中也存在着一些隐患，那就是所谓的“专利陷阱”。如果不掌握数字视频压缩标准的自主权，有可能将来某一天会面临昂贵的专利费麻烦，就像MPEG2在DVD中曾遭受的那样，MPEG4和H.264也危机四伏。那么如何回应呢？其实在数字视频领域中，中国的许多专家学者早已另辟蹊径，致力于具有中国自主知识产权的数字视频压缩标准，就是AVS。经过多年的研究和发展，AVS已开始进行产业化。目前，AVS 已经可以在DM642上实现，并且在Davinci上的算法实现也已指日可待。为更好地适应视频监控市场的特殊要求，AVS-S的标准的制定也已经开始实施，而DSP的灵活性又可以在此一显身手。
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