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三“芯”并进,冲刺高清规模化应用

更好的画质,更低甚至可以忽略不计的延时,与原有模拟系统良好的兼容性,HD-SDI让大多数没有IP背景的工程商、集成商眼前一亮,引起了多家芯片厂商的注意,安霸、TI、海思等厂家都有加入HD-SDI芯片市场角逐,Gennum不再一枝独秀,促使HD-SDI芯片方案在结构及成本上出现差异化竞争。而ISP方案的推出,也让SDI摄影机厂商在组件上的选择更多,更好地体现了差异化......
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  高清是不容置疑的未来大势,但从哪条道路上走向高清,行业中却是充斥着各种不同的声音。最早推出的网络高清,因为实时、带宽、存储、兼容、成本等问题难以在短时间之内规模化应用,推广覆盖速度未能达到行业的预期。如何从D1过渡到720P、1080P甚至更高百万级别,对于很多用户来说,都在寻找一种更经济的过渡方案。今年高清虽然已在多个行业试点应用,但多久才能实现规模化未可知,而且即便高清大量上马,不同市场必然还存在对不同画质的需求。对此,芯片商也有充分的考虑,相继推出HD-SDI、960H等高清方案,最终为用户、集成商等提供多种选择。

  主角一:IP方案

  IP百万高清无疑会成为最主流的选择,由于运算的复杂度非常大,对芯片可以实现的效能可谓无终点。

  IP摄像机的末端核心压缩芯片CODEC主导了视频输出后传的条件,包括影像流量、码流数提供、处理CPU速度、画面延时差、视频帧数速度及耗热等。

  本刊顾问张淂福表示,CODEC SoC这些方面的性能都与过去有很大不同,各厂商在变动码流与固定码流量压缩率方面有进步,过去720P的码流高达4Mbps,而1080p甚至达到8Mbps,现在IP百万在720p@30fps可以压在2-3Mbps,1080p@30fps压在6Mbps以下,大大减轻了传输的负担。

  从芯片供应角度看,海思 Hi3516芯片的推出,其效能上的升级改进,让TI不再是高端百万IP摄像机的唯一选择,是否会有更多厂商选择海思还是值得关注的。

  综合本刊顾问张淂福对各重要芯片商的观察,我们了解到,市场上IP百万摄像机依图像传感器、编解码及压缩芯片的结构进行搭配,有以下主要方案。

  · 索尼/OV/Aptina+TI/安霸(或松下、安讯士、索尼等自有芯片);

  · 索尼/OV/Aptina+海思(Hi3516、Hi3517);

  · Aptina/PIXIM + 富瀚微/海思(Hi3507);

  · Aptina/PIXIM + 海思(Hi3507)。

  当然,半导体以摩尔定律一直在提升性能,安防用的核心芯片一直在改进并不断有新的方案出台,芯片商也在不断调整产品规划,根据市场需求也有经典方案,但是变化随时会产生。以上四种方案只是就目前的观察而言。相对来说,上面四种方案后两者具备成本优势,OEM产品中多有应用。

  主角二:HD-SDI方案

  更好的画质,更低甚至可以忽略不计的延时,与原有模拟系统良好的兼容性,HD-SDI让大多数没有IP背景的工程商、集成商眼前一亮,引起了多家芯片厂商的注意,安霸、TI、海思等厂家都有加入HD-SDI芯片市场角逐,Gennum不再一枝独秀,促使HD-SDI芯片方案在结构及成本上出现差异化竞争。而ISP方案的推出,也让SDI摄影机厂商在组件上的选择更多,更好地体现了差异化。在此强调的是,我们对芯片的观察也不能停留在单一芯片上,而是整体的芯片方案,需要观察组件的搭配,以SDI摄像机来看,芯片、传感器及ISP(DSP)共同影响着其产品形式和成本。综合本刊顾问张福对各重要芯片商的观察,我们了解到,目前市场上主要有以下4种HD-SDI芯片方案。[nextpage]

  · CMOS/CCD+ISP+Encoder

  第一种方案采用专用的ISP处理芯片和编码处理,该方案较灵活,采用专用的ISP芯片稳定性好,能够保证图像的质量,但非VLDS真实高清@60fps;

  · CMOS/CCD+(ISP+CODEC)

  第二种方案采用集成ISP的编码芯片,该方案灵活性次于第一种方案,且集成的ISP处理芯片稳定性虽高,但图像质量一般、成本较高;

  · CMOS/CCD+FPGA

  第三种方案采用FPGA等芯片实现信号处理及编码功能,该方案灵活性最强,但是稳定性差、成本最高、图像质量难于保证;

  · CMOS/CCD+ISP+SDI Tx

  第四种方案采用专用的ISP处理芯片和SDI发射芯片,该方案较灵活,采用专用的ISP芯片稳定性好,能够保证图像的质量,可提供高清@60fps。

  由此可见,各种搭配都有优劣, 更为优秀的画质是HD-SDI的重要亮点,从其芯片方案上也可以看到,HD-SDI中的ISP多由独立的芯片进行处理,而非集成到编解码器CODEC上。

  主角三:960H方案

  被业内称为模拟高清的960H方案由Techwell和索尼公司共同定义和开发,被视为高清的过渡方案而大受关注。960H内部组件多采用Sony Effio DSP +Sony HAD Sensor,Effio分为P、S、E三级,可搭配一般功能的Sony HAD-II, 或具备WDR/BLC/DN功能的Super HAD-II,或具备WDR+BLC+DN+Lowlight功能的Exview HAD-II。

  本刊顾问张淂福表示,Effio E、S、P带动了芯片商960H的DSP,以及960H Encoder/Decoder的生产投入,960H摄影机的出现,令DSP市场再起波澜,而以WDR/BLC/DNR为标准配置的需求会带动DSP(ISP)的销售。可以看到,960H DSP与960H ENCODER/DECODER是较新的发展芯片,而960H的竞争更多的被视为是DSP效能的竞争。

  目前韩日都有生产960H DSP,Nextchip也推出了NVP 2180/2190及2080/2090的 960H DSP成熟版。产品供应商也在投入 960H的产品生产,代表性厂商如大华已推出960H产品系列。

  不过,960H的产品化和应用还存在诸多的不足。张福举例说明,960H (976x494 NTSC)格式目前LCD都不支持,无法在LCD 监视器全部显示。CRT 监视器可以完整显示效果较好,但已少生产,960H在模拟录像下损失部分画面,可能影响证据完整性。因此960H在产品和应用后端方面还有诸多难题需要解决。

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