浅谈板卡的发展方向 - 安防知识网

随着人们的安防意识不断加强，监控系统已经发展到了前所未有的新高度，板卡相关技术也在发展。下面，整理了一下板卡的一些发展方向，供读者参考。

【安防知识网】发展方向

　　算法的优化与“一芯八路”的出现

　　应用不同的视频压缩格式会影响到图像清晰度、画面延时、稳定性，主要的视频压缩算法包括：M-JPEG、Mpeg、H.264、Wavelet(小波压缩)、JPEG 2000、AVS。当前，中国市场上出现的板卡主要应用的是MPEG-4或者H.264(其实大部分都并非严格意义上的H.264算法，仅采用了H.264的一些基本语法)压缩算法。

　　MPEG-4传输速率要求较低，与MPEG-1和MPEG-2相比，更适于交互AV服务以及远程监控。此算法也是目前在监控领域应用比较广泛、成熟的;目前市场上的MPEG-4压缩算法有MPEG-4 ASP (Advanced Simple Profile), MPEG-4 SP (Simple Profile), 及MPEG-4 Short Header，其中由于MPEG-4 ASP提供完整的 I, B, P frames，因此可提供较好的压缩比率，而MPEG-4 SP及MPEG-4 Short Header 只能提供I, P frames，因此在相同的影像画质下，MPEG-4 ASP所需的频宽远比MPEG-4 SP或Short Header 来得小。在目前的实际应用中，MPEG-4 ASP 及 SP 通常用在ASIC架构的芯片上，而Short Header多用在DSP架构上。

　　H.264从技术上来说也是属于MPEG-4范畴的，是ITU-T的视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC的活动图像编码专家组(MPEG)的联合视频组(JVT：joint videoteam)开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。与MPEG-4一样，H.264是目前在监控领域应用比较广泛的算法。在同等的图像质量条件下，H.264具有更高的数据压缩比当前MPEG-2高2-3倍，比MPEG-4高1.5-2倍。H.264具有一定的先进性是公认的，但是它并不是首选的压缩标准，特别是作为监控产品，因为它还带有一些技术上的缺陷，如系统资源占用高、音视频不同步以及录象占用空间大。

　　进入2007年这个技术高速发展的时期，随着压缩算法的进步和芯片技术的发展，一些厂家于2007年年前推出了“一芯八路”技术。这个变革主要表现在，实现“一芯八路”技术，一方面使得CIF产品将以8路和16路形态为主;另一方面，D1产品的集成度也会大大提高;而“一芯八路”技术的实现，也将会使嵌入式DVR降低制造成本。有关专家介绍，“一芯八路”产品与目前的大多数产品相比，其成本有着明显的下降趋势，这也响应了终端客户对产品价格希望趋于合理的要求。

　　浙江大华技术股份有限公司高级产品线经理周蔚表示，压缩卡的发展技术主要体现在两个方面，一个是压缩技术的改进，从早期的MPEG-1到MPEG-2及发展到目前的MPEG-4和H.264。另一个技术是总线传输技术，随着PC总线技术的发展，压缩卡的总线技术也跟着发展，从早期的PCI总线发展到现在的PCI-E总线技术。

　　高清晰与双码流技术

　　目前安防监控主流有三种不同分辨率标准：CIF(352×288)、Half-D1(704×288)以及D1(704×576)。其中CIF为安防监控领域主流，D1是安防监控领域追求的目标。在安防监控领域很多场合需要清晰的画质，虽然D1产品市场份额较小，但某些特殊场合如金融领域的银行金库、医疗等方面，这些场合对画质的要求相对较高。因此，生产D1产品的厂家也在努力挖掘这一部分市场潜力，以期扩大D1的市场总数及市场占有率。同时随着存储设备容量的不断增大，价格不断地降低，新的存储技术的发展，摄像机的全数字、高清晰度不断完善，高画质图像标准的产品将投入市场，成为数字化网络视频监控的新宠。

　　“在模拟时代，也就是99年以前，监控器的画质已经很好了，当前数字化产品由于网络化导致画质不是很理想。D1的发展是对PC DVR发展的最大支持，PC DVR很快过渡到D1的分辨率。”北京汉邦高科数字技术有限公司总经理刘毅说道。

　　目前，困扰中国网络视频监控市场发展的主要因素就是缺乏良好的网络基础环境，而双码流，则是对网络视频监控的一次提速。一个码流用于本地录像压缩、一个用于远程传送，这样的好处就是：在保持本地高码流录像的前提下，远程可以用低一些的码流来传送，以便保持网络传送的流畅性。双码流技术大大提高了网传效果，为窄带图像传输提供了切实可行的解决方案。

　　智能化与灵活性的要求

　　板卡发展到今天，如何实现智能化是一个热点话题。由于目前还没有标准的用于智能分析和处理的算法，基于不同的压缩格式实现智能视频分析处理会对DSP的MIPS(衡量CPU速度的一个指标)要求有很大不同，所以算法的优化非常关键。由于ASIC的性能表现不能满足智能处理的需求，而DSP的灵活性和高性能，使得智能分析处理成为DSP比较擅长的工作。所以，目前很多DSP芯片厂商会同算法合作伙伴一起，从指令层面对算法进行优化。DSP将来的发展趋势应该是把编码运算工作由内部的加速器(accelerator)来处理，从而把DSP空间留给用于智能处理的算法。

　　智能回放在实现上相对于以往的监控模式来说是一个技术的创新和突破。在以往的监控模式下，用户只能在预览阶段设置报警条件，例如用户可能只是知道事件发生的大概时间段，假如这个时间段是5个小时，用户如果要在监视前盯着看5个小时显然不够现实。而智能回放让用户在图像回放阶段也能根据需要设置报警条件，使用户在发生了事故之后不必花费很大的精力去遍历整个录像文件来查找场景中发生的情况。比如用在金库中的DVR，正常的画面都是静态的，即就是画面中没有移动的物体，而一旦有非法人员闯入，则会破坏原有的静态的画面。遇到这种情况，监控人员在检索录像资料的时候，就可以用智能回放功能使静态的画面可以直接快进过去，只要浏览有异常的、动态的画面，为监控人员节省了大量的时间。

　　虽然由于该技术是在回放阶段重新对图像进行分析，实现起来具备一定的技术难度，但对于板卡的二次开发商来说，要应用这个功能其实只需要通过调用DVR板卡制造商提供的SDK接口，就很容易实现解决方案，从容地应用到工程实例上。所以，板卡厂家在产品的可扩展性、灵活性等特点上做深入开发，提供能满足市场需求的产品。豪威未来科技有限公司王波总经理表示，该公司是国内首先用LINUX语言做开发的厂商。他认为板卡未来的技术开发一是要解决兼容性的问题，二是加入智能化技术。