漫谈D1硬压卡

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随着中国安防监控市场的长足发展，DVR板卡技术已经日臻成熟，产品的开发成本也大幅下降；与此同时，DVR板卡市场的竞争性也日趋激烈，性价比优异、功能先进成为一些厂家开拓市场的两种有力武器。为了适应新的市场需求，厂商们不断地进行技术创新，研发新产品以保持市场的领先地位，而产品的更新速度随之加快，另外，众多厂商也把主要目标放在寻求更大的市场空间上。
文/张兴

随着中国安防监控市场的长足发展，DVR板卡技术已经日臻成熟，产品的开发成本也大幅下降；与此同时，DVR板卡市场的竞争性也日趋激烈，性价比优异、功能先进成为一些厂家开拓市场的两样有力武器。为了适应新的市场需求，厂商们不断地进行技术创新，研发新产品以保持市场的领先地位，而产品的更新速度随之加快，另外，众多厂商也把主要目标放在寻求更大的市场空间上。

目前在安防监控市场上，主要有三种不同的分辨率标准：CIF（352×288）、Half-D1（704×288）以及D1（704×576）。其中CIF为安防监控领域主流，D1是安防监控领域追求的目标。在安防监控领域很多场合需要清晰的画质，虽然D1产品市场份额较小，但某些特殊场合如金融领域的银行金库、医疗等方面，这些场合对画质的要求相对较高。因此生产D1产品的厂家也在努力挖掘这一部分市场潜力，以期扩大D1的市场总数及市场占有率。安防监控市场流行的Full-D1有基于DSP的压缩编码卡和基于ASIC芯片的硬件压缩编码卡两种方案。TI公司的DM642芯片方案，Philips公司的PNX1501等方案属于前者，Vweb公司的VW2005芯片，WIS的GO7007等芯片方案则属于后者。目前国内DVR板卡市场上选用DSP方案的制造商以用TI、PHILIPS、AD等品牌的芯片居多，占据了比较大的市场,而ASIC方案的则以VWEB为主。

DM64X系列芯片
DM64X视频处理 DSP是TI公司生产的。TI公司是DSP芯片的行业老大，它的众多产品多年来一直在这个行业占据主导的角色，应用到了电子信息行业各个领域中。

600MHz的TI DM642芯片可以进行2路D1的实时编码，通过加载不同的编码算法微码程序可以实现多种格式的压缩编码,比较常见的是MPEG4或者H.264等压缩标准，应用灵活, 芯片功耗较低，产品稳定有保障。但是内部缺乏Scaler功能，视频的不同尺寸的缩放需要软件来实现，缺乏备硬件电路加速，预览的场合需要耗费额外的资源来处理视频的缩放。在处理进行D1编码时候需要耗费一些资源来进行DeInterlace的处理。

PNX1501系列芯片
PNX1501处理能力略逊于DM642，但是有多个协处理器，因此DSP Core无需参与图像的滤波和缩放处理，因此使用这种方案的板卡不需要显卡具有缩放能力。PNX1501是从PNX13XX系列发展而来，PNX1501架构上使用和PNX1301相同的M3260VLIW内核， PNX13XX基础上新增加了27条高效多媒体处理指令，使用先进的DDR技术，可以用较低的外频得到与使用SDRAM技术相同的数据吞吐率，主要改进了视频输入处理器和内置图像缩放和滤波协处理器，视频输入处理器支持格式转换和滤波处理，支持两路视频输入，图像缩放和滤波协处理器发展到6-Tap的64相滤波器，可以获得更好的图像缩放效果，无论全屏显示还是缩小到小画面，都具有良好的视觉效果。具有去交错(De-Interlace)功能，它完成D1压缩的重要功能，不需要额外的开销就可以完成。它处理的好坏直接影响图像质量。支持PCI2.1标准的总线数据吞吐峰值只有 133Mbyte/s，芯片内置协处理器使得图像预览的时候在多路的情况下PCI总线数据吞吐率固定在39MByte/s以下(1024×768×2×25Byte/s)，若不使用内置协处理器缩放的话，随着路数的增多，PCI数据传输就会力不从心。

VW2005
Vweb方案中的压缩算法是由芯片商提供，提供多种压缩编码标准：MPEG1、MPEG2、MPEG4。VW2005芯片是Vweb公司开发的实时MPEG-4音视频编码芯片。该芯片将未压缩数字视频信号压缩为MPEG-1/2/4视频格式，将两路独立通道的I2S数字音频信号压缩为MPEG-1/2、MP3、AAC或AC3音频格式。其具有Host和PCI接口，既可以输出用于网络领域的TS传输流，也可以输出用于存储的PS程序流，体积小、处理能力强，能让研发人员进行自主开发。采用VW2005的方案可以搭配PHILIPS的SAA7130，硬件视频缩放可由7130完成，由于是硬编码，输出码率可以很大动态范围，这方面较DSP方案有一定优势。

厂家根据市场的各种需求采用上述不同方案，这些方案也有不同的市场定位和有各自的特点。

本文以采用VW2005视频压缩芯片为例概述D1板卡功能构成。板卡由4片视频A/D芯片、4片音频A/D芯片、4片MPEG4编解码芯片、一片桥芯片（采用HINT公司的HB1）组成。A／D芯片、MPEG-4编解码芯片完成4路摄像头的输入模数转换以及MPEG-4视频数据流的压缩，它输出多种压缩编码格式的视频压缩编码卡，针对系统开发商进行单路和多路视频开发的PCI视频卡，其具有低CPU占用率、多路实时显示、支持报警输入输出等特点。板卡为4路D1清晰度(PAL：704×576，NTSC：704×480) 压缩编码卡，支持MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1压缩格式，每路参数都独立可调，音、视频实时压缩。
板卡主要模块的功能：