视频监控系统设备中的视频处理技术

    视频处理芯片成为新发展

    随着近3-4年来中国数字视频监控市场每年都以超过30%的比例增长和其他领域的增长，视频处理芯片市场也随之得到了增长，安防监控行业的需求逐渐明确，芯片厂家开始关注并主动去推广视频监控这个潜力巨大的市场。视频监控成为工业自动化、消费电子、电话机等领域之外芯片厂商一个新的利润角逐场。视频监控产业的发展吸引了越来越多的芯片厂商加入。监控行业必将成为视频处理芯片的重要应用领域。

    2004年，美国SPI公司特别针对视频监控应用而成立，并于2006年开始在中国市场上推广。谈到SPI为何专门瞄准视频监控领域，迈吉伦(美国SPI中国总代理)科技股份有限公司项目经理黄石华认为，相对于机顶盒、电话机等领域，安防市场的应用趋于成熟，需求比较很明显。只要产品表现好，就一定能抢占到市场。目前美国SPI公司正借助中国代理商的力量，从一些中小型客户着手，悉心培养自己的客户。据NXP亚太区高级系统营销总监陈石明透露，目前在芯片市场，至少有25家厂商在竞争。可以预见，随着抢食者的增多，未来竞争将更加激烈。

    继1999年，飞利浦PNX1300芯片在中国推广并得到应用之后，2003年，TI推出通用数字媒体处理器TMS320DM642，正式进军中国数字视频监控领域。2004年左右，海思作为全球率先推出H.264soc监控专用芯片的半导体公司，在经历了三年多的调研和研发之后，进入到大家的视野之中。几乎在同一时间，台湾升迈科技母公司(智原)开始整合ARMcore，兼容FA526CPU和MPEG4/MJPEGcodec及多项外围IP，造就为数字监控量身打造的视频编解码芯片SoC。

    随着电信运营商加大对安防监控市场的持续投入，网络监控在2007年开始发酵，台湾升迈科技产品市场企划处部长赖荣兴则预测，未来DVS、IPcamera、NVR等网络监控设备的成长率将会倍增，从而将更加吸引芯片厂商加大对视频安防市场的投入。

    现在的高清视频编解码

    经过近10年的发展，芯片的编码能力有了很大的提升。之前要实现1080i的图像质量需要用10颗芯片编码，现在只要两、三颗就可以了。结合市场需求来看，追求更好的图像品质是用户非常合理且永恒的要求。而随着智能化监控时代的来临，为了满足监控系统对视频图像的分析处理要求，如车牌识别、人脸识别等，则对图像质量提出了更高的要求，例如高清格式。这对芯片的编解码能力提出了更大的挑战。

    “对于我们前端芯片厂商来说，最首要的是要提高视频图像的清晰度，原来我们的产品分辨率只能做到400线左右，TW2864通过采用10位ADC和增强型4H自适应梳状滤波器，使图像清晰度高达450线以上，且能获得更佳的图像质量、丰富色彩品质已经图像敏锐度。”TECHWELL程黎明介绍说。

    另外一方面，压缩算法的不断升级也改变着图像的画质。随着市场上主流的压缩格式向H.264，甚至更为高级的算法格式发展，不断地提高压缩比、并进行算法优化成为芯片厂商的追求。“就运算量而言，MPEG-4比JPEG复杂4倍，H.264又较MPEG4复杂3倍以上，除了decoder的兼容性和encoder的压缩质量的基本要求，高速的系统架构、内存频宽、高效率的DMA控制器，甚至多核的平行处理都是SoC效能是否优秀的关键。”

    从当前市场上主流的芯片厂商所推出的产品来看，大多有支持高清格式的产品，例如，ADI的ADV202、212产品可以支持高清格式。TI的DM355即可支持720p下的MPEG4实时编码，码率为4Mbp至8Mbps，可以作为高清网络摄像机或高清视频服务器的核心处理器。据了解，TI可支持720p下的H.264实时编码芯片也即将推出。高清编码芯片的诞生，将可以使视频监控产品在更低的码流下获得更高的图像画质。

    编者按：

    近几年来，中国的安防监控市场发展迅猛，受到了世界的瞩目。DVR产品作为国内监控行业的主流产品已经引领风骚5、6年了。在数字监控技术引导下，国内监控市场出现暴发性的增长，单就DVR而言每年增长幅度超过40%，随着市场往纵深化方向发展，数字监控产品的网络化、智能化，平台化趋势也日益明显。