视频监控多路D1H264高性价比硬压卡方案

多路D1H.264高性价比硬压卡方案（上）来源：华强电子网发布时间：2011-05-26杭州士兰微电子发布了高性价比硬压卡芯片SC8916，单颗芯片集成了4路D1或者16路CIF音视频编码内核。高效编码能力和极低的系统成本将改变目前多路D1硬压卡设计复杂、成本高的现状。同时，智能分析在硬压卡上的应用将使得PC-BasedDVR率先进入智能监控时代。DVR板卡的发展历程——D1时代，硬压卡王者归来DVR板卡分为软压卡和硬压卡两种，软压卡是把CVBS视频信号通过Videodecoder转换后得到原始数据通过PCI传输到PC机，由CPU进行视频压缩。硬压卡则是由视频编码芯片（ASIC或DSP）完成视频压缩的工作在2005年之前，PC机CPU处理性能普遍比较低下，对于吞吐量和复杂度相对较高的视频压缩算法来说，用CPU压缩多路视频不太现实，所以，早期的DVR板卡基本上都是硬压卡。不过随着PC机CPU性能的飞速发展，用CPU压缩多路CIF格式的视频已经不是问题，只是受制于PCI的带宽（133M），一台PC机最多能做到压缩24路CIF格式编码，这使得软压卡的市场得到了极大的发展。而硬压卡由于成本比较高、视频压缩算法的更新换代又受制于芯片厂商、功耗比较高、开发不灵活等缺点，逐渐失去了DVR板卡的市场，很多人对软压卡最终会取代硬压卡的观点深信不疑。发展到2010年，CIF的回放分辨率已经不能满足人们对于监控清晰度的要求了，再加上很多地方和行业都出台了DVR清晰度最低要求，需达到704×576。所以D1板卡的市场越来越大。由于PCI带宽的限制，一台PC最多只能传输6路D1的YUV数据，因此，想通过软压的方式来做多路D1的板卡变得非常困难。虽然PCI-E接口的发展解决了传输的瓶颈，但是由于CPU对于多路D1的压缩能力上还是存在瓶颈，多路D1压缩需要配置高性能的CPU，这对于整个DVR系统的成本将大大提高。此外，智能监控的应用越来越广泛，硬压卡可以把CPU从复杂的视频压缩算法中彻底解放出来，使得CPU能把宝贵的处理资源放到智能算法中，这在某种程度上也推进的硬压卡的发展。由此可见，在多路数D1压缩的时代，硬压卡必将成为DVR板卡的主力军，重出江湖！板卡的发展将经历从硬到软，再从软到硬的过程。高性价比压缩芯片在视频监控需求趋向高分辨率、多路数的情况下，杭州士兰微电子针对DVR板卡市场推出了多路音视频压缩芯片SC8916。单颗芯片集成了4路D1或者16路CIF音视频编码内核。高效的编码能力和极低的系统成本将改变目前多路D1硬压卡设计复杂、成本高的现状。同时，智能分析在硬压卡上的应用将使得PC-BasedDVR率先进入智能监控时代。SC8916的系统框图如图1所示。符合H.264Baseline3.0标准，具有同时压缩4路D1+4路CIF或16路CIF+16路QCIF双码流的实时编码压缩能力。支持去噪声、去隔行、VBR/CBR码率控制、OSD、遮挡/聚焦、数字水印等监控专用功能。音频支持8路ADPCM（或G.711）编码和1路解码，具有功能强大，画质清晰，接口简单，使用方便等特点，非常适合应用在硬压卡领域。图1：SC8916系统框图视频压缩标准：H.264Baseline3.0；输入信号支持：ITU-RBT.656；54M2路D1或4路CIF复合BT.656数据CMOScamera接口实时压缩多路视频，最大可支持4路D1或16路CIF实时压缩支持帧编码，最多可以压缩4路576P支持双码流实时压缩视频前端具有去噪、去隔行处理引擎，有效降低输出码率并增强了图像视觉效果；具备出色的移动侦测功能，能清晰跟踪出图像的形状和轨迹；预览视频输出画面能够多画面分割输出，8像素为单位的Scalar，可多画面方式预览；支持8路IMA-ADPCM或G.711音频编码，1路解码功能；多路D1H.264高性价比硬压卡方案（下）来源：华强电子网发布时间：2011-05-26基于SC8916的硬压卡方案SC8916出色的性能和灵活的配置方式使得在开发产品的时候游刃有余。对于CIF用户，可以利用1颗SC8916加上4颗四合一VideoDecoder再加32MB的SDRAM做成单卡16路CIF的硬压卡解决方案，如图2所示。对于D1用户，可以利用SC8916加上1颗或2颗四合一VideoDecoder再加上32MB或64MB的SDRAM做成单卡4路或8路D1的硬压卡解决方案，如图3和图4所示。同时上述几种不同的应用都支持在同一台PC上插多块卡。一台PC最多可以支持32路D1。对于智能监控用户，硬件上不需要增加任何成本。软件上SDK封装了智能识别算法函数库，SDK利用芯片给出的移动侦测信息和YUV数据实现运动物体跟踪，人脸识别，周界报警等功能。用户只需要调用SDK开放的接口函数就可以进行具体的智能应用开发。图5是16路CIF硬压卡方案的Demo板实图图2：16路CIF硬压卡方案图3：4路D1硬压卡方案图4：8路D1硬压卡方案图5：硬压卡方案Demo板实图该方案的优势：编码性能强大，BOM成本低单颗芯片能达到4路D1或者16路CIF的编码能力。方案复杂度非常低。成本在同类产品的比较中也是最低的。PCI性能稳定，传输效率高。最大能传输4路D1的预览数据。因此在大屏应用的场合，能达到同时实时预览和编码4路D1。硬件电路设计简单。由于SC8916的封装是LQFP256，PCB电路设计和调试非常简单。软件开发周期短。士兰为客户提供了非常完整的Windows和Linux下面的驱动和SDK开发包，客户只需要自己开发一套上层AP就可以完成整个系统的应用。附加的智能识别算法开发包。士兰为客户提供智能监控领域（周界防范、人脸识别、IVS）的应用提供开发软件包，使得客户在接下来的智能监控时代中能走在前列。总结：SC8916出色的编码能力和简单的系统方案大大减少了DVR板卡客户的产品开发周期，在对分辨率需要D1的场合能起到立竿见影的效果。成本上的优势将使得基于SC8916的硬压卡方案更具竞争力，随着杭州士兰后续多路VideoDecoder芯片SC8266的推出，整个硬压卡的性价比将更上一个台阶。杭州士兰将长期致力于视频监控类相关IC的研发，持续为客户提供更完整更具性能成本优势的整体芯片解决方案。