DVR板卡的硬压卡与软压卡分析

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【中国集群通信网】硬压卡与软压卡

　　目前市面上流行的DVR板卡主要有软压缩卡与硬压缩卡两大类，两类板卡各有其优势，现在我们来分析一下这两类板卡。

　　软压卡，也可称为视频采集卡，它是以1个或多个视频采集芯片为核心，配合周边元件完成1路或者多路视频采集的功能电路板卡，软压卡的视频采集是由芯片驱动程序来实现，然后再由软件来实现图像处理与视频压缩及解压缩回放等。软压卡又分为全实时卡与非实时卡。全实时板卡中每个芯片只负责一个通道的视频采集，DVR开发商甚至可以不需自己动手写驱动，直接调用芯片厂商提供驱动程序实现视频采集。非实时板卡中的每个芯片负责采集多个通道的视频信号。一个芯片同时采集多路视频存在非常多的技术难题(如丢帧、视频上下抖动、色彩等)，全世界能做非实时DVR的厂商并不多，一般都是研发实力非常强大的DVR一级开发商才能做到。

　　硬压卡是在CPU处理能力不够用的情况下产生的，早期的还是MPEG-1硬压缩，一直发展到今天的MPEG-4和H.264(其实大部分都并非严格意义上的H.264算法，仅采用了H.264的一些基本语法)硬压卡，其视频采集与视频压缩都是通过板卡上的芯片实现。如果您的主机CPU频率低，监控路数多，而且要求全实时，硬盘空间特别大的话可采用硬压卡。因为硬压缩不怎么占用CPU资源，资源充足，故大多数硬压缩采用高分辨率显示(录像时并不采用高分辨率，故录像后图像清晰度不比软压缩高)。采用大比特流压缩，图像清晰度高，但这样也带来了新的问题，就是数据量太大，故硬压缩消耗硬盘也大，录像保存的时间较短，同时网络传输也带来了很大的压力。另外硬压缩中的图像压缩DSP芯片，由于设计上远远不如CPU设计科学，其发热量大，最高温度达80度以上，如果将四张以上硬压缩卡并排插入电脑，组成16以上路实时录像，在没有良好散热条件下，夏天特别容易死机，所以在天气炎热的南方城市不得不考虑这一问题。

　　所以，综合来讲，硬压缩即模拟视频输入到DVR板卡，板卡由前端芯片实现A/D转换，得到的数字信号由板卡自带的ASIC或DSP芯片完成压缩工作，压缩后的数据经过PCI，储存到HD;软压缩即视频信号输入到DVR板卡，板卡由前端芯片实现A/D转换，得到的数字信号由经过PCI，送到内存，由CPU执行压缩，压缩后的数据储存到HD上。两者的区别是由谁来做压缩处理。

　　通过上面各种软硬压缩卡的综合对比，每种产品都有其优缺点。所以用户必须根据自己的场所与其他条件，选择合适的一款板卡。不能简单的认为硬压卡好或者软压卡好，各家采用的方案不一样，做工不一样，软件也不一样，硬压有做得好的，也有做得差的;软压有做得好的，也有做得不好的。现在国内客户多喜欢用硬压而国外客户多喜欢用软压，不过现在的软压卡也跟硬压一样可以实现H.264压缩算法，如果做得好性能一点都不比硬压差。对于这点，深圳市波粒智能科技开发有限公司总经理毛忠彪也认为，未来软压卡发展拼的就是软件实力，就是靠软件拓展市场，而且对特殊行业进行专门的软件开发，满足不同行业的不同需求，提高利润。同时他认为，民营市场上有些工程商是非常喜欢用板卡的，因为有技术的支持、功能强大、扩展方便。

　　DSP与ASIC

　　前面提到，国内客户多喜欢用硬压卡，市面上见到的多数也是硬压卡。国内做硬压卡的主流厂家有海康威视、德加拉、武汉恒亿、汉邦高科等。从压缩处理芯片来看，硬压卡又有DSP和ASIC两种方案之分。

　　DSP为通用媒体处理器，即以DSP为核心并集成视频单元和丰富的外围接口，DSP通过软件编程来实现视频编解码且能扩展特色化功能。ASIC是专用视频编码器，它会集成一些外围接口，通过硬件实现视频编解码，所开发出的产品功能较为单一且具有同质性。DSP通过高性能的软件可编程特色可以全面支持各种标准格式视频编解码算法，并且产品规划兼顾软件升级的兼容性，有利于未来产品更新换代。ASIC比较适合于消费类产品应用，成本价位可以控制在较低水平，但是在成形后再难以有所变化且应用范围很窄，不便于产品升级。

　　DSP由于采用软件编程，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，目前中国市场上的视频压缩处理芯片主要是以DSP为主流，像TI、NXP、ADI这些芯片厂家都是以提供DSP软件编程的芯片为主。与之相反的是，ASIC方案在台湾、韩国、美国市场应用比较多。

　　回顾安防行业的发展历史，最早进入安防市场的成熟压缩板卡是基于ASIC方案的，并在一段时间内成为市场的主流产品，然而随着DSP技术的发展，采用ASIC和DSP的视频压缩板卡之争在2002年下半年开始凸显出来，经过市场的优胜劣汰，采用DSP方案的压缩板卡占据了主流市场，并成为这一阶段的发展方向。DSP和ASIC两种方案最根本的区别在于DSP方案中的压缩算法是由板卡生产商提供的，技术升级比较方便，而ASIC方案中的压缩算法是由芯片商提供，并且已经固化好，对板卡生产商来说开发技术难度低。

　　视频处理方面也已经由前几年的ASIC方案转向DSP平台,在DSP平台上进行视频产品开发有以下几方面的优势：第一,用户开发自由度更大,支持多种个性化开发,可以满足市场不断提出的新的要求,在第一时间提升产品性能,增强产品的竞争能力;第二,DSP处理能力强,可以在一个DSP上同时实现多路音视频信号的压缩处理,同时为了及时满足应用的需要、还提供了很多视频专用功能,比如视频滤波、De-interlace处理、高分辨显示输出、OSD功能等,甚至象网络接口、IDE接口都成为了视频DSP的主要功能,这样使进一步大幅度降低产品的成本成为可能(这一点很重要);第三,开发周期短,实现快速技术更新和产品换代;第四,芯片功耗低,对提高产品的稳定性提供可靠保障。

　　新加坡德加拉(成都)数码科技发展有限公司市场总监喻翔却表示，该公司生产的高清卡采用的是ASIC芯片，可兼容MPEG-1/2/4三种格式，采用MPEG-2格式录制的文件是标准的DVD格式，可以直接用DVD机来播放;采用MPEG-4格式录制的文件是标准的D1格式，图像效果优于用DSP做的高清卡。