海思SoC方案助力监控产业升级

　　在讲芯片之前，我们再重新来介在绍一下H.264视频压缩算法。H.264是JVT组织(ITU和MPEG组织的联合开发组织)推出的一种高度压缩视频编译码格式，在MPEG体系，被视为MPEG-4的升级版，在ITU体系则被视为H.263的升级版本。其特点是可以利用更高的压缩比，提供更好的画质，而且已被下一代的行动通讯系统3GPP(3rd Generation Partnership Project)采用，作为视频传递的标准。

　　H.264最大的好处，就是降低视频的储存空间与传输带宽，相同分辨率下，H.264压缩所得出的数据量大小，约只有用MPEG-4的50％～70％，更只有MJPEG的10％。在监控行业，意味着采用H.264的DVR，可以存得更多、更久，也代表着采用H.264的IP?Camera，可以用更少的带宽却同时拥有更好的图像质量。

　　H.264的技术复杂难度，约比MPEG-4高一倍，意味着对芯片处理能力、实现都提出了更高的要求。海思自2006年在全球推出首款针对安防应用的H.264 SoC开始，遵循行业发展规律，至今已经发展到了第三代SoC芯片，已成为国内领先的视频监控解决方案供应商。Hi3510是海思第一代芯片，也是全球首款针对安防监控的H.264?SoC芯片，它主要针对IP?CAM/DVS和VIDEO?PHONE市场。这颗芯片是一款基于ARM9处理器内核、DSP内核，以及视频硬件加速引擎的高性能通信媒体处理器，它包含了H.264、H.263、H.261等便解码算法。如今，它被广泛的应用与安防市场的各个行业，3年多的商用成功表明，与海思多年应用到网络设备的芯片一样，能久经考验，是安防监控稳定、可信赖的解决方案。

　　极佳竞争力的DVR解决方案

　　经历2年多研发，2008海思推出第二代针对DVR行业的高性能SoC--Hi3511。它是全球首款集成MUX功能的H.264?SoC芯片，能大幅度的节省前端AD的接入成本，同时它集成了性能高达360fps（单芯12路性能）的H.264/MJPEG双格式的硬件编解码器和主频288MHz的ARM926处理器，能为客户提供从1路到32路系列化嵌入式DVR和PCBasedDVR产品灵活组合设计方案，有效的降低客户开发、方案和存储成本。

　　除了强劲的编解码处理性能，作为一个完整的安防解决方案，Hi3511专为监控市场的特殊需求而设计，如集成3DDeinterlace模块，满足隔行CCD信号采集高效转换到隔行LCD显示的需求；优化的时域降噪处理，消除摄像机因光线、传输引入的噪声对编码的影响；独有OSD叠加区域保护算法，保证视频叠加的文字不会因为编码而损失；优化的防误报移动检测机制，降低因光线、风等自然环境引起的误报几率。

　　Hi351x通过满足监控客户差异化的需求，从DVR的规格细节为客户构筑技术和成本竞争力。

 　　全带宽IP监控解决方案

　　Hi3512支持H.264和MJPEG实时双码流，编码性能高达130万像素实时编码，可满足专业类IPCamera性能需求；集成SDIO，USB2.0，PCI，RTC和DDR2接口模块，可为客户提供更具成本优势的IPCamera解决方案；集成AES/DES/3DES数据加密模块，保证视频码流传输的安全；ARM处理器工作频率高达288MHz，可满足多用户访问、双向语音对讲、移动检测等所有业务需求。Hi3512从成本和性能两个纬度，保证了系列化IP Camera、DVS的竞争力。

　　在网络融合（专网、WiFi、ADSL、光纤、3G等接入方式）和业务融合(IP Camera、手机、Videophone和PC的互连互通)的技术趋势下，海思提供专业的为监控市场定制的H.264系列化芯片解决方案，不断提升图像质量、网络性能和CPU处理性能等。通过在主流制式的手机上(GPRS、EDGE、CDMA1x/EDVO、TD-SCDMA、WCDMA)的移动点播，2Mbit的720P高清演示，展示了海思全带宽的IP监控解决方案，对改善用户监控体验，助力移动视频运营的作用。

　　经济、实用的智能监控方案

　　笔者认为智能是一个渐进的过程，我们需要从最能解决实际工程应用和准确度高度智能。海思开发ARM平台给合作伙伴和设备商，现在已经完成基于Hi3511芯片的“数人头、人脸检测、运动物体的检测、物体的出现与消失”4个实用而精度高的智能应用。海思智能解决方案的最大特色是可以不增加硬件成的情况下的实现上述智能应用。

　　SoC对视频监控行业发展的影响

　　安防用的芯片有几个重要特点：一是长时间不间断工作，二是多视频的集中管理，三是视频信息的安全和稳定性要求，四是视频的实时传输和存储要求。这些特点使得芯片和开发包更强调视频的实时编码和视频流的管理以及网络传输使用，同时对芯片性能和接口带宽等负荷提出要求。所以安防监控的SoC不仅是一颗芯片，而是一个综合解决方案，需要对提供的开发包、芯片接口以及上层API封装方面，针对安防行业的特点进行特殊处理。

　　成本的影响。SoC芯片的高集成度，使得外围主板不需外挂太多组件，一方面可降低客户使用于系统上的材料成本，使得制造成本大幅降低；另外一方面也降低了主板的复杂度，有效的提升了客户开发周期和提升了产品的稳定周期。例如，使用海思H.264芯片开发的DVR与MPEG-4相比，两者的价格已经相当，甚至有些H.264?DVR比MPEG-4?DVR的成本还低了5~10%，而同时H.264新方案的规格等比更强，这MPEG-4 DVR(Stand alone DVR)表示制造商能以更划算的成本，得到更好的技术规格，这是SoC解决方案给行业带来的第一个影响。

 　　海思的SoC架构芯片以及完整的开发包提供，提供越来越完善的标准的基础功能模块，使得设备厂家可以免除基础功能的重复开发功能，并能把有限的精力投入到各种个性化的行业需求满足上，大大节约了行业的投入成本，同时也加速了行业的对工程满足的服务转型。

　　标准化的影响。网络化的核心是标准化基础上的互联互通以及有助于快速、低成本的构造适合各种网络传输方式的视频监控系统，这正是视频监控业务对高压缩率视频算法H.264的本质需求。

　　在过去的10年里，中国安防监控产业顺利地实现了从模拟监控到数字监控的转变。但是目前安防监控产品，要想走进消费市场，必须要向电视、手机一样，标准化、网络化。在封闭子网时代，各厂家根据自身对行业的理解和技术限制，发展了各自的算法标准和通信标准，并在现实工程中广为应用，所以要实现行业的标准化是安防产业面对的最大难题。海思提供的芯片是一个标准化的平台，可以说离市场更近了一步。目前来看，最适合网络传视频监控的视频算法应该是标准H.264，经过业界的努力，视频监控标准化已不是梦想。

　　结束语

　　世界上没有万能药方，芯片方案也一样，SoC也好，DSP也罢，它们都是在各时期满足产业不同发展的需求产物。所以没有谁好谁坏之说，SoC解决方案刚好适应了视频监控行业的发展趋势，使得它成为了一种趋势，但是它不能解决视频监控的所有问题，我们只能说，SoC的诞生，为行业解决了部分设备的开发问题，但是更多的行业应用和行业满足是要依托设备商、系统集成商、工程商们的通力合作才能实现。 （文/罗勇华）