[ 導讀 ] 視頻信號數字編碼后進行傳輸或存儲，同模擬視頻信號相比，有不可比擬的優勢。視頻信號的數字編碼壓縮是有代價的，壓縮成本的高低，決定系統的成本。

　　視頻信號數字編碼后進行傳輸或存儲，同模擬視頻信號相比，有不可比擬的優勢。視頻信號的數字編碼壓縮是有代價的，壓縮成本的高低，決定系統的成本。

　　只有在單片視頻編碼芯片出現后，數字視頻監控才進入實用化階段。由于滿足數字視頻監控應用需求的多樣性要求，采用SOC技術的視頻處理器將在數字視頻監控產品中占據主流。

　　專用壓縮芯片帶來數字視頻監控市場

　　在監控應用中，視頻圖象數字化是實時編碼壓縮的，這完全不同于VCD和DVD節目的制作(VCD和DVD節目的制作可以花費數十倍、甚至數百倍的時間進行編碼壓縮)。視頻編解碼的運算強度非常大，用原來的DSP來實現視頻編解碼幾乎不可能，壓縮算法的優化技術還不成熟，必須在專用ASIC中借助一些特定的硬件加速器如運動估計(ME)、DCT模塊、格式轉換、變長編解碼器(VLX)等來實現實時編碼。由于圖象編解碼的復雜性，純硬件實現規模太大，幾乎是不可能的，必須借助強大的處理器完成。這便是專用的圖象壓縮芯片也需要下載微碼的原因，目前在使用的MPEG-1/2編碼芯片都存在微碼，所說的硬壓縮即芯片壓縮都是有處理器的。也正是這些壓縮芯片的出現，特別是單片編碼芯片的出現，監控系統的復雜程度大幅度降低，成本也隨著降低，才使得視頻數字化監控成為可能。在通用DSP或視頻處理芯片還沒有發展到能夠實時壓縮視頻信號的情況下，專用視頻壓縮芯片的出現，帶動視頻模擬監控轉向數字視頻監控。

　　視頻圖象處理芯片(VIDEO-PROCESSOR)除了處理器以外，在芯片內還集成了一些其它的IP(INTELLIGENTPROPERTY)模塊，如VIDEOIN、VIDEOOUT、AUDIOIN、AUDIOOUT等，有的還有圖象壓縮硬件加速模塊等。這樣的芯片，稱為SOC(SYSTEMONCHIP)，即單片系統。從本質上講，專用視頻壓縮芯片和通用視頻處理芯片都屬于SOC，差異是前者帶有固定的壓縮模塊、固定的處理方式和固定的微碼，后者需要監控產品開發商開發視頻壓縮算法程序。

　　專用的視頻芯片都是為消費類應用設計的，將其應用到監控領域來，還存在一些其他方面的問題：

　　1、消費類使用是單一的視頻編碼，不會同時要求多路視頻同時壓縮，而監控往往要多路視頻同時進行壓縮處理。

　　2、消費類連續使用的時間一般不長，而監控使用往往都是長時間連續使用。

　　3、消費類使用往往需要對視頻圖象信號做后期處理，進行編輯;而監控系統強調的是實時壓縮，在實時壓縮的同時還必須進行一些必要的處理，如運動檢測、時間發生器、LOGO標識、水印等，這[FS:PAGE]些處理都是前處理，這些輔助功能對壓縮產品而言顯得也非常重要，這些處理都是在壓縮前或壓縮中進行的。

　　4、更為重要的差異是，消費類使用不太需要動態調整編碼參數，而在監控領域的應用中，強烈需要動態的調整編碼參數，如幀率、圖象質量、幀結構等。

　　同消費市場相比，監控市場太小，且監控應用的需求是多樣的，不可能用一款芯片滿足千奇百怪的應用需求。芯片廠家也不可能為監控市場開發出一系列的芯片，而且芯片開發周期很長，成本代價太大，市場又在不斷發生變化，產品更新換代的速度非常迅速，對監控市場而言，等待集成了算法的專用視頻壓縮芯片成熟后開發產品，肯定跟不上市場的發展。曾經在監控領域獲得廣泛應用的專用視頻壓縮芯片如W99200AF、Z1510、SM2210、SM2288、IVT15等，已經不能滿足監控市場應用的要求。

　　視頻處理器推進數字視頻監控市場

　　隨著IC技術的進步、處理器技術的發展，DSP、RISC、VLIW三種不同技術的處理器逐步統一，現在的多媒體處理器融合了三種處理器技術。

　　SOC技術發展非常迅速，VIDEOPROCESSOR已經非常強大。視頻處理器集成了很多外圍電路，包括VI單元(VIDEOINUNIT)、VO單元(VIDEOOUTUNIT)、AI單元(AUDIOINUNIT)、AO單元(AUDIOOUTUNIT)，內部還有一些協處理器，如變長編碼/解碼器VLX、運動預測ME、DMA控制器、IIC控制器等，這些IP模塊的集成大大增強了VP的處理能力，這些VP也是以DSP的名稱出現。

　　隨著DSP主頻的不斷提高，處理能力的不斷增強，以及視頻編碼技術的不斷進步，在DSP上開發視頻壓縮軟件，實現實時的視頻壓縮成為可能。其中，開發擁有自主知識產品的、基于通用DSP平臺的、高效率的視頻壓縮軟件，顯得非常重要。我們開發通用的DSP的能力不夠，我們開發專用的視頻壓縮芯片的能力也不夠，但我們可以在通用的DSP上，開發出高效率的視頻壓縮軟件，并根據監控市場應用的需求，不斷增添新的功能。由于監控市場的封閉性，視頻壓縮軟件可以不受標準的限制，可以及時吸納視頻編碼最新成果，以適應市場需求、滿足用戶要求為第一目的。而專用視頻壓縮芯片是為消費類設計的，強調的是兼容性。因此，為了滿足監控市場的需求，在視頻處理器上開發定制的壓縮軟件，具有以下一些特點：

　　1、可以不受標準的限制，采納最新的壓縮技術，符合監控市場的特點。比如，監控是長時間錄象，對低碼率的要求很高。因此，在視頻壓縮軟件中，第一追求的是高壓縮比。

　　2、遠程監控很強調網絡的功能[FS:PAGE]，低網絡帶寬的限制，導致對低碼率的要求。有些應用，對網絡的延時要求很低，要求低延時。因此，視頻壓縮軟件可以根據不同的應用需求，為不同的應用實現不同的功能：可以以低碼率為實現目標，可以以低延時為設計目標。

　　3、根據應用場合和環境的變化，可以在壓縮過程中動態地修改編碼參數，如圖象質量、幀率、幀結構等。

　　4、可以很方便地實現視頻信號疊加圖標、字符串等，如時間信息、地點信息。

　　5、在很多監控場合，還需要語音的壓縮，一般消費類芯片支持的是聲音的壓縮，聲音的帶寬比語音的帶寬要大得多(語音在3400Hz以內，聲音的帶寬從0~20KHz)。語音壓縮可以采用G.729a、G.729、G.723、G.723.1等，壓縮碼流只有8Kbit/s、6.3Kbit/s、5.3Kbit/s，而聲音的壓縮碼流最低為16Kbit/s，一般都在32Kbit以上，這對存儲差異不大，但在窄帶上傳輸來說，顯得特別重要。

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