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DVR板卡的歷史 及發(fā)展最新趨勢探析(圖)

來源:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布時間:2009/03/09
  

    自上世紀90年代視頻板卡應(yīng)用在安防領(lǐng)域,帶動起安防領(lǐng)域的數(shù)字化應(yīng)用潮流以來,視頻板卡的發(fā)展已有10余年歷史了。以IT行業(yè)的觀點來看,這種技術(shù)已經(jīng)算相當(dāng)長的歷史了。

DVR板卡

DVR板卡

    回顧歷史,其實最早的視頻板卡并非應(yīng)用在安防行業(yè)的,尤其是DVR領(lǐng)域。本人在1997年接觸的視頻板卡中:DIGITAL21230(美國DEC公ASIC芯片,MPEG-1/H.264/263壓縮)及Z220(美國8X8公司芯片H.263/H/261壓縮)板卡,前者是用來做VCD制作的,后者是用來做視頻會議的,設(shè)計生產(chǎn)的初衷都不是用來作安防的。理由很簡單,當(dāng)時的主流CPU處理器和顯卡等處理能力都極其有限,雖然是硬件壓縮,但那時微軟的DirectX技術(shù)還不成熟,光預(yù)覽就要耗費不少資源(當(dāng)年P(guān)CI顯卡還是主流),因此處理一路的視音頻圖像還可以,多路就不太可能了。除非是某些特殊部門,不計成本,當(dāng)年有人用SUN的工作站及Solaris的視頻開發(fā)包做了一臺4路的DVR,支持網(wǎng)絡(luò)功能,造價勘比現(xiàn)在的一臺國產(chǎn)寶馬。

    直至2000年左右,視頻板卡應(yīng)用于DVR行業(yè)才逐漸形成氣候,大有取代模擬錄像機的趨勢。當(dāng)時有兩種主流板卡:一種是基于華邦99200MPEG-1壓縮芯片加Philips7146多媒體PCI橋的MPEG1壓縮卡,代表者是成都的德加拉公司,當(dāng)時銀行采用的PCDVR主要就是采用這種板卡,DVR作為一個產(chǎn)業(yè)就此形成了。因此,中國DVR之父確屬成都德加拉的老總藤生才。另外一種則是基于Bt878芯片,采用MotionJPEG壓縮的韓系及臺灣的DVR卡,最有代表性的是Kodicom公司的4400及8800卡了,以其穩(wěn)定和價格合理而風(fēng)靡全球(之后,國內(nèi)抄板卡居然取而代之的,當(dāng)然最后也毀了這個極其優(yōu)秀的作品)。當(dāng)時之所以PCDVR能被廣泛應(yīng)用,本人認為從技術(shù)的角度看,具備了以下幾個條件:

    首先是PC端技術(shù)的的進步,在摩爾定律驅(qū)動下,CPU處理能力不斷提高,使視頻處理能力大大提高了;

    二,是硬盤容量狂增,價格下降,存儲問題解決了;

    三,是微軟的DirectX技術(shù)和WDM驅(qū)動技術(shù)也功不可沒,這兩項技術(shù)為開發(fā)DVR應(yīng)用系統(tǒng)提供了強大的工具;

    2001年后DSP處理技術(shù)應(yīng)用在視頻壓縮卡上,使得像MPEG-4和H.264(其實大部分都并非嚴格意義上的H.264算法,僅采用了H.264的一些基本語法)等復(fù)雜的算法可以實現(xiàn)多達16路以上的實時壓縮。最成功的當(dāng)然就是杭州的??低暪玖?,他們的M卡、H卡、HC卡一度就是DVR的代名詞了,也成為了全球DVR板卡領(lǐng)域的領(lǐng)先者。DSP硬件壓縮卡,以其不占CPU資源,可以同時處理16~32路圖像,全時壓縮、預(yù)覽這幾方面的優(yōu)勢獲了用戶的認可,DSP硬壓卡因此成為了DVR板卡的主流。

    2005年后,“計算機性能每隔18個月提高一倍,而價格下降一倍”的摩爾定律再次發(fā)揮作用,由于計算機處理能力的大幅提高使得一度受到冷落的軟壓卡再次掘起,同時飛利浦的SAA7130及ConexantCX23881等高性能視頻AD芯片,使得很多DSP硬壓卡預(yù)覽效果相形見絀;同時由于軟壓卡采用了像XVID、WMV9等優(yōu)秀的視頻壓縮算法,在錄像回放效果上明顯優(yōu)于那些所謂采用了H.264算法的DSP硬件壓縮卡。以SAA7130為主的軟壓卡,以其優(yōu)良的圖像效果,低廉的價格,獲得了廣大用戶的認可和歡迎。國內(nèi)一些優(yōu)秀的板卡研發(fā)生產(chǎn)商的優(yōu)秀產(chǎn)品已經(jīng)進入國際市場,搶占相當(dāng)了部分原來由韓國、臺灣公司所把持的海外市場。然而,這里不得不提的是,國內(nèi)一些害群之馬的盜版、抄板的行為,正對行業(yè)產(chǎn)生了一定的傷害,所以,建立行業(yè)聯(lián)盟,維護市場次序是很有必要的。

    要預(yù)測未來板卡的發(fā)展結(jié)果,首先假設(shè)DVR板卡仍然有較大的市場需求。由于DVR板卡實現(xiàn)的PCDVR系統(tǒng),具有功能多樣,擴展靈活,維護方便,安防行業(yè)應(yīng)用多樣性的特點,決定了采用板卡DIY架構(gòu)的DVR會有長期的需求。某些人為低價的嵌入式DVR會取代PCDVR的觀點,近年來已經(jīng)被事實所推翻了。因此這個假設(shè)是成立的。再從技術(shù)的角度分析:

    首先在壓縮處理能力上,目前IntelCore架構(gòu)的多核CPU處理能力對于圖像壓縮已經(jīng)游刃有余了,即使是采用價格僅300元的單核Core架構(gòu)的賽揚420CPU,經(jīng)過優(yōu)化算法后,同時壓縮16路CIF格式的視頻圖像也十分流暢;因此,采用DSP壓縮圖像,所謂不占用CPU資源,其實就是浪費CPU資源,而且因為DSP整體運算速度還比不上CPU,一個DSP處理4路或8路圖像時只好簡化壓縮算法,效果反而明顯不如采用經(jīng)過優(yōu)化的XVID或WMV9。

    擁護硬壓卡的人會質(zhì)疑軟壓卡不能夠壓縮高分辨率圖像如DCIF(528x384)或D1(704x576),其實真正了解模擬視頻信號特性和深入開發(fā)過數(shù)字視頻的人都知道,DCIF和D1壓縮效果比CIF(352x288)要好很多的這種講法,其實,只是一個美麗的謊言:因為目前的主流攝像機基本上是380線、420線、480線隔行掃描的,扣除傳輸衰減后能有380線就不錯了,轉(zhuǎn)成數(shù)字化后,352x288像素就已經(jīng)接近理想值了,再增加像素圖像效果也不會明顯提高,除非你的視頻源是600線逐行掃描,那才有可能出來DVD這樣的效果。目前市場的所謂D1卡或D1格式DVR其實在實際應(yīng)用中根本不可能達到DVD的效果。因此,DVR卡其實沒有必要做高于CIF的壓縮分辨率。還有人說硬壓卡比軟壓卡穩(wěn)定,那也是沒有根據(jù)的,系統(tǒng)穩(wěn)定性,取決于整個系統(tǒng)的差錯概率,對于DVR板卡而言,應(yīng)用軟件的可靠性是決定穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

    其實目前技術(shù)條件下,真正制約軟壓卡的是PCI總線的帶寬問題,PCI總線133MB的峰值數(shù)據(jù)流量,對于16路以上CIF格式未經(jīng)壓縮視頻流數(shù)據(jù)來說確實太少了。而PCI-E接口總線的普及則徹底解決了這個瓶頸問題,從目前形勢來看,PCI-EX1和PCI-EX16已成為PCI-E主流規(guī)格,同時很多芯片組廠商在南橋芯片當(dāng)中添加對PCI-EX1的支持,在北橋芯片當(dāng)中添加對PCI-EX16的支持。采用PCI-E接口的軟壓卡可以輕松地實現(xiàn)24~32的CIF圖像壓縮。

    綜上所述,本人認為,DVR板卡發(fā)展有以下兩個結(jié)果和趨勢:

    1、壓縮卡不再有“軟”“硬”的概念,壓縮板卡不再需要DSP,利用CPU就能實現(xiàn)所有DSP的功能,甚至做得更好,這一點上已無懸念;

    2、由于需求的多樣性,在以視頻智能分析等多樣化安防應(yīng)用驅(qū)動下,PCDVR板卡仍會有巨大的市場需求。

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