网络矩阵的新使命...

 

编解码技术的不对称发展

                             ——网络矩阵的新使命

一、     网络视频的新动力——监督与控制

    “安防监控”含两个意思，一个是防火、防盗，一个是监督与控制。随着行业的不断成熟，视频系统在安全与防范方面的职能已然不断的淡出市场，而在监督与控制的职能却逐渐成为了新生市场的动力来源。最近一两年来，企业监控及政务监控的不断崛起，正是应正了视频系统在管理职能方面的新生市场需求。

  企业监控或是政务监控，它与原有模拟监控的区别在于，我们不仅需要提供一个尽可能清晰的电视墙给保安看视频，而且还需要让公司的老板或是相关的管理人员随时可以在自己的电脑上能看到视频。

这个观点的是我们在做SONY一个大型工厂监控的时候，SONY的管理层提出来的。在吉利汽车厂、东风汽车厂、观澜富士康及长沙大学、南宁经管学校等项目做技术方案论证的时候，都从不同的角度有提到过这个需求。因此，网络视频在监督与控制这个领域又获得了新生的市场力量。

二、     网络视频的老问题——D1压缩硬件成本太高

  MPEG2/MJPEG，演进到H.264/MPEG 4，网络视频监控才开始真正走入市场。TI公司的视频DSP芯片DM642的诞生，让众多的厂家实现了更高压缩比的H.264/MPEG 4算法。一颗芯片能实现四路CIF（352*288）画质的全实时压缩，在成本方面也让众多的厂家或是甲方接受了，市场总容量大幅上升。而同样的芯片仅能实现一路D1（704*576），D1四倍于CIF的成本，严重的阻碍了D1画质的市场发展。

  从切换与控制的角度，模拟矩阵已经严重的不能满足市场的需要。因为传输与存储的原因，非压缩的网络矩阵几乎没有存在价值。那么接下来只有一条路，就是通过压缩后做切换与控制。根据上边的分析，从2003年海康、汉邦等采用DM642芯片的CIF画质产品相继投放市场至今，已经占住市场长达八年之久。而在实际工程的总结出，除了海康等少数一线厂家的CIF画质相对好一点外，要想让CIF画质上42寸以上显示屏，或是大型DLP/DID拼接电视墙，很难如人所愿。

  D1（704*576）画质解码后，放大3倍，在1280*1024分辨率的42寸屏上显示，可以达到回原真实世界的效果。在普通的电脑上近距离显示时，可以达到比较锐利的效果。在传输码流方面，1Mbps就能满足运动量小一点的场合。所以D1画质完全可以满足网络视频特别是企业监控方面的需求，通过D1压缩后的视频流进行网络的切换与控制，也是非常流畅的。

 综上所述，D1画质完全能满足市场的技术需求，只是因为它成本太高，一直阻碍着网络视频这个行业的发展。

三、     网络视频的新霸主——TI与海思的争夺战

2003年TI公司的DM642，以超高的性能、丰富的接口，一举压过了原PHLIPS的PNX1300/PNX1500，成为了芯片级的霸主级地位。最先推出DM642方案的海康威视成为了行业的领袖，直到汉邦推出了DM642方案的DVR产品这种局面才有所改变。PNX1700的推出也未能改变芯片级的局面。

2006年6月，中国本土半导体公司华为海思推出了3510，在网络摄像机/视频服务器市场引起了悍然大波。2007年朗驰/黄河等一批厂家的崛起，全系列产品都采用3510。这时TI虽然以最快的速度推出了达芬奇DM355芯片，但依旧是于事无补。这次不仅是技术层面的效量。广义的来说中国自主知识产权与美国权威厂家的较量，狭义的来说是中国本土企业在市场与服务方面与美国公司在中国本土化能力与速度的较量。3510在百般争议与质疑中走入了市场，满足了国内产品厂家半研发半生产的实际需求，让这些厂家在最短的时间内推出了产品，抢占了市场。

两年后，2008年海思推出了它的二锅头——HI3511/3512芯片。编码能力与视频效果大幅度提升，成本却并没有明显的提高。一颗芯片能编码8路CIF，这对DM642等系列芯片来说几乎是个灾难。研发难度是其中一个重要因素，如果有十个厂家能用DM645/DM648研发出16DVR，那么就可能会有50个厂能用HI3511研发出16路DVR。因为这个原因，深圳、杭州、北京、成都先后出现了几十家海思阵营里的成员，而TI阵营则几乎难以保本。如此众多的二线三线厂家的崛起，极大的推动了网络监控行业的发展。

2009年，海思即将推出的HI3520芯片，实现了一颗芯片编码8路D1的突破。即使不再增加新的成员，以海思方案为主的大批二线厂家也都会把D1的市场给做起来了。当然TI公司也不会只看着，从今年6月份海思发布这个消息后，海康的16路D1的DVR产品及其它TI阵营里的厂家差不多都降下了30%以上，部分厂家已经逼近于CIF产品的两倍价格。

根据业内的观察与判断，本人预计HI3520方案的16路D1 录像机，极有可能降到与海康等厂家16CIF的范围。就像3510的出现，几乎清除了所有单路CIF的视频服务器一样，16路CIF的机器极有可能会被清退出场。另一个原因是硬盘成本的直线下降，目前1000G的高清硬盘已经降到了600元左右了，存储不会是D1的主要压力了。

随着工程布线方面的不断进步，8路DVS可能是工程中的最高性价比了。因为录像机在相当多的场合已经作为了一个传输设备，而不是存储设备。用DVS压缩成网络流后，再通过光纤收发器进行级联式的传到总中心，在中心进行录像。这样8路机可以通过模拟线把附近的一些视频集中在一起，所以海思一颗芯片实现8路D1视频的压缩，以最简单的外围电路满足了这个需求。

    很显然，仅提供计算能力的DSP并不适合国内众多研发能力相对有限的产品商，而充分把握了国内市场需求的海思公司可能会成为新的芯片级的视频行业的领航者。

四、     网络视频的新问题——编解码技术的不对称发展

编码技术在不断的发展，解码的技术却并没有突破性的进展。与编码相关的存储与传输部分能满足市场的需求，而显示屏本身从纯屏演进到液晶后也有明显的进步，关键的环节就是解码部分及解码输出部分并没有长足的进步。

单路解码与单路输出，或是多个这样的单元进行组合早在编码技术出现的时候就有了的，这已经完全不能满足目前市场的需求了。而且按住行业规则，一路解码的成本是编码成本的三倍左右。

通过解码芯进行解码，其中重要的技术屏颈在多画面输出。而多画面输出的屏颈一方面在于D/A芯片的输出能力，最高只能达到704*576的分辨率，另一方面在于单颗芯片的解压能力有限，即便是DM642也只能解两路D1，一个四画面只能是由两颗DSP芯片解压，从一颗把解压后数据的传输到另一颗输出。

如果是9路则需要5颗这样的DSP芯片，最后却还是保持在704*576这个输出，不管输出到什么设备都不能达到好的画质效果。海思公司的芯片要实现这样的功能几乎就更难了，因为业内还没有出现海思的芯片的解码卡。

五、     网络视频的新动力——54路D1解码能力的数字矩阵

例如六块42寸屏液晶屏，各屏1600*1200的输出分辨率，每屏显示9路D1画面，可以动态变为四分屏或是单画面。即相当于要完成54路D1的解码与显示，而且要能方便实现18屏/36屏的级联，即达到300路以上图像的同时网络解码显示。

如果要用单路或多路的解码器来实现，将要一个大机柜才能装得下，IPV6HWD54V54（6*9）这款产品刚好解决了这个问题，实现了54路D1的实时解码，并分为6个VGA头输出6块液晶屏，各屏输出1600*1200分辨度率，可以非常完整的显示9个D1画质的视频。这款产品综合性的解决了54路D1产品在网络接入、解码显示、存储回放、网络转发等方面的行业难题。

利用先进的八核心图像处理器，4.8G QPI总线，三通道1600以上的内存控制器。及针对网络视频多路解码所设计的动态多核心解码算法，多厂家混合输入与输出兼容的“双簧”算法，多机混合交叉切换的网格计算的新型体系结构，非常精巧的实现了上百路D1视频的互动切换与控制。下图所示为288路视频的解码显示系统图：

六、     后记

D1画质编码成本几年来一直居高不下，下半年所有采用TI方案的一线厂家直接下调30%以上的价格，采用海思方案一颗芯片8路D1的众多二线厂家整装待发。

编码与存储技术，从CIF画质升级到D1画质后，已经能满足了市场的需求。但解码与显示技术并没有得到很好的解决，网络VGA数字矩阵产品的出现，正好弥补了这个行业的不足。

   可以预见，2010年是D1成为CIF产品替代的重要时候，下一轮将是D1与720P的角逐了。

[此贴子已经被作者于2010-5-2 17:36:49编辑过]

不错，挺好的文章。