硬盘录像机（DVR）技术形态与市场趋势

    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。

    2004年下半年，深圳天敏科技、深圳龙安视科技、深圳波粒智能、深圳豪威等等几家软压卡生产厂商经过几年的技术攻坚，在编码算法和图画质方面 都有了划时代的突破，把H.264的压缩算法运用到软压缩卡上，自主开发基于PHILIPSSAA7130新一代9比特高画质DVR卡。正是此卡的推出， 改变了中国软压缩DVR产业不利局面。2005年下半年后，电脑CPU性能猛增，价格猛跌，300多元的CPU就能满足软压缩DVR卡压缩16路基本实时 的高画质无马赛克视频。2006年Intel9系列主板开始普及，这种新型主板不仅比原先8系列主板的性能大大提升，同时也改善了软压缩DVR性能;另外 9系列主板的PCI-E，克服了软压缩数据流量瓶颈，更可喜的是经过测试，双核CPU使得软压缩DVR的处理性能翻了一倍。随着很快就要到来双核CPU的 普及，CPU的发展越来越快，以及其他种种有利因素的出现，中国软压缩DVR得到了迅速发展与壮大。

    同时由于硬压缩卡在技术上和生产成本上都没有优势可言，2006年以来，整体销量开始下滑，到2008年，硬压卡的月销量占所有监控板卡总量不 到20%，新一代PCI-E软压缩DVR将采用专用的压缩算法，处理性能比标准的MPEG-4提高一倍，同时采用双核CPU，率先实现软压缩DVR卡做到 16路D1录像。

    嵌入式CPU+硬压缩图像处理专业芯片，即大家常说的硬压缩方式。由于硬压缩图像处理芯片开发难度高，升级能力差，技术革新周期太长，而且成本 上没有任何优势，所以现在采用硬压缩板卡做嵌入式DVR企业大大减少;嵌入式CPU+DSP芯片，即软压缩方式。使用这种方案使嵌入式DVR成本相对比较 低廉，而且修改产品应用软件比硬件压缩模式要容易得多，非常合适变化莫测的安防市场的需要。目前国内90%以上的厂家是软压缩模式的嵌入式DVR，但采用 的芯片组不一样，产品稳定性可靠性层次不一，不同厂家的产品相互难以兼容，产品的标准化很难统一，这确实是一个问题。