音视频处理芯片的发展趋势

　　深圳朗驰欣创科技有限公司一直从事音视频网络视频设备的开发、生产和销售，也经历和使用过不同的DSP和ASIC处理芯片，并经历了几次芯片的升级换代。现就我们自己的使用经验谈下我们对芯片选择考虑的建议及后续发展趋势的看法。

　　首先，谈下如果在目前要开发安防行业音视频网络产品，选择芯片方案，我们建议要关注以下几方面：

　　一、高清、智能化

　　高清和智能成为安防视频监控发展方向，已经深入人心，成为业界的共识，毋庸置疑，这也会促使音视频处理芯片原厂朝着这两个方向不断地发展。

　　在高清网络摄像机产品领域，内置2A算法(自动白平衡、自动曝光)，是音视频处理芯片必须要具备的功能，2A算法的兼容性及稳定性，都会影响音视频处理芯片的竞争力。目前NXP的ASC8850、TI的DM368、海思的HI3516都内置2A算法，对监控企业来说，少了2A算法这道技术壁垒，今年各厂家会陆续推出网络摄像机。另外，大量D1（甚至更低分辨率）前端摄像机业已存在，这就要求监控设备及音视频处理芯片在能够处理高规格格式视频的情况下，还得能够兼容处理、接入现有的摄像机，此时，处理路数相应的比高规格要多得多，例如，以海思HI3520作对比，实时高清视频处理能力为： 低分辨率时为：D1 8路。音视频处理芯片既能处理单路高规格格式视频，同时还能兼容处理路数更多、规格较低的视频必然成为一种趋势，监控企业也能基于同样的芯片而推出小路数高清、大路数标清不同类型的产品，这种趋势还将继续发展下去。

　　 高清和智能是相伴而行的，音视频处理芯片内置智能分析算法或算法加速引擎也会成为发展趋势，目前，在这一领域，TI有先天的优势，其他芯片厂家也在努力追赶。

　　二、集成化、低成本

　　目前，国内新兴的视频监控企业如雨后春笋般不断涌现，安防视频监控行业的竞争也必将越来越激烈，如何在严酷的市场环境下占据一席之地，保持长盛不衰，对各企业都是一个迫在眉睫的考验。其中，成本控制将成为一个重要因素，在产品各方面相当的情况下，谁的价格具有优势，谁就具有更强的竞争力。因此，监控企业会不断地降低设备的成本，而作为设备的重要组成部分，芯片的成本理所当然地备受关注，监控企业对原厂降低芯片价格的要求也将会越来越高。

　　随着市场上大型、多路、集中化的产品逐渐产生，对音视频处理芯片的要求也越来越高，使得在单颗芯片里就能处理更多路视频、处理更加高规格的视频格式，这样，就能减少板卡上芯片的使用数量，从而减小设备的体积，降低整机功耗。

　　三、开发包的完善

　　当前，市场上监控设备层出不穷，各监控企业不断地推出新产品，设备的更新换代速度非常快，这就要求芯片原厂在提供芯片同时，还需要提供各种应用开发包、API等，以降低监控企业的应用开发难度，也便于监控企业专注于自身特色的开发，缩短设备开发周期，加快产品上市速度，提高市场竞争力。

　　四、稳定、可靠性

　　音视频监控系统要求能够长期、稳定地工作，尤其是有些工作环境还会比较恶劣，例如：高原环境、东北寒冷天气、南方一些地方的盐雾天气、以及春夏常见的雷电，都无疑考验着设备的运行能力。因此，稳定可靠是监控产品的必要保证，这也同样要求音视频处理芯片具有长时间、恶劣环境下的运行能力。另外，可靠的设备对于提高监控设备供应商的可信度、降低设备的后期维护成本都起着极其重要的作用。

　　五、低功耗

　　在功耗方面，由于监控行业的设备基本都是市电供电方式，对功耗倒没有十分严格的要求，但是对于像网络摄像机这类产品，本身具有小型化的特点，尤其是带POE功能的网络摄像机，由网络供电，规范要求设备最大功耗不得超过13W，如果芯片功耗低、体积小，就可以减小产品开发时在散热、空间设计等方面的难度，因此，应用到这些设备的芯片就会要求功耗尽量得以控制，从社会效应来说，也符合节能、环保的大趋势。

　　下面以我公司在高清产品设计的所选取的芯片为基础，探讨一下高清音视频处理芯片的发展趋势。

　　首先：在系统架构设计上目前主流厂家量产芯片支持fps的处理能力，很容易以单芯片为核心构建高清IPC、DVS等音视频监控产品，加之该芯片的PCI接口支持主、从模式，如果多颗芯片一起用，可以构成更多路数的高清DVR、DVS、NVR等音视频监控产品。

　　其次：在视频处理能力方面,的实时编码或解码处理能力已经相当出色，但基于SOC架构的特点，芯片还有较大的性能提升空间，希望下一代芯片能够处理一个或多个全高清规格的视频，并且视频压缩技术能支持到H.264 High Profile。从目前芯片厂家提供的公开资料能看到，海思和TI的下一代芯片视频处理能力都会有很大的提升。

　　第三：视频输出能力也是一个很重要的指标，不管是日常的家庭生活，还是安防行业的音视频监控，人们总是会希望看到清晰的图像、视频，目前，高清显示设备已经非常成熟，尤其是电视墙，给人更加震撼的视觉冲击。如何能在这些设备上显示也是音视频处理芯片必做的功课，目前主流的芯片的视频输出特性如下：

　　多路视频输出接口

　　VGA/YPbPr × 1+CVBS × 2

　　VGA×2

　　支持高清输出，最大分辨率1920%1080p@30fps，1920%1080i@60fps

　　支持BT.656、BT.1120、LCD数字输出

　　利用BT.1120接口，采用HDMI（或者DVI）转换芯片，可以通过HDMI（或者DVI）接口驱动显示设备，但目前主流芯片最多只能有1路BT.1120，极大地限制了芯片应用，希望后续加强视频输出能力，增加高清视频输出接口，如果能够直接集成HDMI（或者DVI）转换芯片会更好。另外，也应该考虑兼容集成Displayport。

　　 丰富的接口性能的能够满足监控企业的各种设计需求，主流芯片已经具备PCI接口，且支持主从模式，比较方便做主、做从而扩展使用。但是，目前PCIE以其简单（管脚数极少）、带宽更高的优点，已经在PC，乃至嵌入式系统中得到了广泛的应用。.从公开资料我们也能看到，海思和TI的下一代音视频处理芯片也都去掉了PCI接口，增加了多个PCIE接口。存储作为大多监控设备的一项基本功能备受关注，谁的芯片存储解决方案越简单，就会越受欢迎。目前大多数芯片存储方案采用PCI-SATA转换芯片来实现， 随着PCI逐渐被PCIE替代，目前PCI-SATA转换芯片也逐渐淡出市场，如果采用这种方案，将会带来物料方面的问题。如果像HI3515或DM8168一样，把SATA集成在芯片里面，不仅解决了这个问题，而且可以省掉PCI-SATA转换芯片，节省了PCB面积，还有助于提高产品的可靠性。

　　第四：芯片最好还能够尽量缩短音视频运算、处理时间，且还原后的视频在信噪比、灰度、清晰度等方面的测试还要能够满足或者高于国标、国际标要求。另外，需要强调的是还原后视频的实际观看感受性也很重要，例如：不能有裂屏现象、色彩还原度保持高保真、图像的通透性要强、没有锯齿、快速运动画面不存在拖影、能够滤除前端视频源的噪点、甚至图像增强等，随着音视频处理芯片不断发展，这些细节将会逐渐成为决定芯片成败的关键点。

　　综上所述，高清、智能、高度集成化会成为音视频处理芯片发展的趋势。