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隨著中國安防市場近年來的迅速增長，芯片市場也隨之得到了強勁發展。安防行業的需求逐漸明確，芯片廠家開始關注并主動去推廣安防這個潛力巨大的市場。安防行業的發展吸引了越來越多的芯片廠商加入，成為繼工業自動化、消費電子、電話機等領域之后一個新的利潤角逐場。 然而，表象背后，是否會續寫PC電腦行業的悲哀，頻頻受制于英特爾？“狼來了”的口號是否會在安防行業響起？值得我們欣慰的是，安防行業產品種類繁多，應用情況又各不相同，這也就決定了芯片廠商還沒有能力“一手遮天”。 未來，將會有越來越多的芯片廠商將目光投向SoC芯片，致力于提高集成度，引入先進工藝，降低系統成本，改善系統性能以增強市場競爭力。為下游用戶帶來更多價值，從而推動產業向更深、更廣的范圍發展。 目前，中國已成為全球最大的安防市場。中國安防產值從十年前兩百多億元增長到目前的兩千億元，安防各類產品、系統、解決方案的應用層出不窮，安防市場出現難得的“百花齊放”的景象。然而，繁華背后卻隱藏著些許擔憂。核心技術的缺失，阻礙了中國安防技術源動力的蓬勃發展，成為中國安防市場向高端科技領域進軍的掣肘。那么，是誰在禁錮著安防技術？誰又在影響和改變著安防呢？毋庸置疑，芯片決定著安防技術的級別。 隨著“平安城市”、“北京奧運”等重大項目的帶動，中國視頻監控市場呈現迅猛發展的態勢，以年均40%的速度傲視整個安防市場。視頻監控市場需求的不斷增長，除了引起安防監控設備廠商的關注，同樣也引起了視頻監控核心器件——芯片生產商的廣泛關注。作為安防產品的上游核心客戶，芯片廠商“跺一跺腳”就會直接影響著安防設備生產商們的生死存亡。TI、NXP、ADI、Techwell等一大批國際半導體企業將目光投向中國安防市場，量身打造一些符合中國安防市場使用的芯片，對推動中國安防市場的蓬勃發展起到了一定積極的作用。另外，像中國臺灣和中國大陸的一些芯片商也紛紛拿出“看家本領”，進一步推動了中國安防市場的發展。海思、中星微、升邁、映佳等紛紛涉足視頻監控處理芯片領域。 芯片廠商發力視頻監控市場 1999年，恩智浦PNX1300芯片在中國推廣并得到應用之后，2003年，TI推出通用數字媒體處理器TMS320DM642，正式進軍中國數字視頻監控領域。2006年左右，海思作為全球率先推出H.264 SoC監控專用芯片的半導體公司，在綷-歷了三年多的調研和研發之后，進入到大家的視野之中。幾乎在同一時間，臺灣升邁開始整合ARMcore，兼容 FA526CPU和MPEG4/MJPEGcodec及多項外圍IP，為數字監控量身打造視頻編解碼芯片SoC。 基于國內蓬勃發展的監控形勢，海思自2006年在全球推出首款針對安防應用的H.264 SoC開始，至今已綷-發展到了第三代SoC芯片，已成為國內領先的視頻監控解決方案供應商。海思半導體有限公司成立于2004年10月，前身是建于 1991年的華為集成電路設計中心。作為領先的本土芯片提供商，海思的產品線覆蓋無線網絡、固定網絡、數字媒體等領域的芯片及解決方案，并成功應用于全球 100多個國家和地區。 在中國芯片業發展的歷史上，有這樣一家公司為歷史所銘記，它的名字叫“中星微電子有限公司”。這家承擔了國家戰略項目——“星光中國芯工程”的企業，致力于數字多媒體芯片的開發、設計和產業化。中星微電子從2006年開始投入IP視頻監控系統的研發和設計，在網絡攝像機專用芯片、終端以及運營級網絡視頻監控平臺等方面持續投入，并取得了一系列的成果。目前，中星微依靠多媒體芯片、視頻編解碼、智能、網絡產品開發的技術積累，提供多媒體處理芯片、高清網絡攝像機、硬件視頻智能分析終端、視頻監控統一媒體平臺四大視頻監控組件，并在此基礎上提供視頻監控應用解決方案。 有專家指出，安防用的芯片具有幾個顯著特點：一是長時間不間斷工作，二是多視頻的集中管理，三是視頻信息的安全和穩定性要求，四是視頻的實時傳輸和存儲要求。這些特點使得芯片和開發包更強調視頻的實時編碼和視頻流的管理以及網絡傳輸使用，同時對芯片性能和接口帶寬等負荷提出要求。所以安防監控所用的芯片不僅是一顆芯片，而是一個綜合解決方案，需要對提供的開發包、芯片接口以及上層API封裝方面，針對安防行業的特點進行特殊處理。 改變一：讓我們看得越來越清晰 網絡視頻監控市場的快速發展，給芯片供應商帶來了新的發展機會。在數字信號處理、模擬供電、監控平臺等方面，各大芯片供應商加緊研發，不斷推出新品，以搶占市場先機。記者在采訪中了解到，幾年前清晰度在720p以上的數字網絡高清攝像機的成本要七八千元每臺，隨著海思、TI、ADI等公司壓縮技術的成熟，芯片成本的不斷降低，現在數字高清網絡攝像機的成本開始大幅走低。從清晰度方面看，720p將成為主流，1080p將開始進入實用。 安防芯片根據行業不同，或者應用方向不同，種類不一樣，即使同樣的芯片可能在不同的行業被應用和強調的特性都是不同的。在安防的芯片分類上，一般是根據芯片自身的特性來分類。安防其他細分市場可能使用到CPU、MCU等芯片，所以還很難直接把芯片按安防的特點來分類。 目前，行業內可以提供高清視頻壓縮芯片的廠商已有多家，其中TI所提供的平臺可以支持篭- 蓋各種高清需求并支持多種高清視頻壓縮格式，而且具有更高的系統靈活性。現已大批量生產的DM6467是一顆單片可實現H.264及其它視頻壓縮格式高清或更高的芯片，其600MHz時鐘版本就可支持H.264@1080P30，1GHz時鐘版本所支持性能將接近穃-番。該平臺集成有ARM9處理器和視頻處理器及高速C64+x的DSP核心，還有BT1120高清視頻輸入和輸出端口，另外配備豐富的外圍接口。除進行高清的視頻編解碼之外，其DSP單元可以承擔智能視頻處理功能。同樣量產的DM365所支持能力為H.264@720P30/MPEG-4@1080i30或MPEG-4@1080P30 /H.264@1080P12，已綷-作為高清入門產品在監控IP攝像機中得到很好地應用。 改變二：讓監控智能化成為可能 智能視頻分析應該算是數字視頻監控永恒的話題。模擬系統只能通過人工的監視或反復地觀看錄像帶進行異常情況的處理，即便是數字錄像，仍然難以擺脫人力的參與觀察與識別，直到有視頻內容分析算法的出現。早期的視頻內容分析基于PC機的后端處理，可以幫人減輕繁重的重復觀看負擔，但卻沒有可能及時發現并干預監控現場的突發事件。DSP的引入可以使嵌入式的視頻內容分析成為可能。 視頻監控常規產品DVR、DVS和IP攝像機都可以通過添加前端智能視頻處理來增加風險性管理和智能化業務。據TI通用DSP業務發展部綷-理鄭小龍介紹，TI的DM642在智能視頻嵌入化應用中發揮了重要的作用，而后續推出的Davinci系列平臺則可以滿足不同方面的數字視頻需求并不斷取得市場的成功。為促進智能視頻的開發，TI基于C64+x平臺開開發并集合了超過五十種軟件內核組成智能視頻基礎函數庫VLIB，其中包含背景建模與背景抽取算法、目標特性提取、跟蹤與識別以及低級別像素處理等。VLIB可高度擴展的軟件基礎平臺，應用領域包括視頻分析、計算機和汽車視覺、嵌入式視覺系統，也包含消費類電子產品視覺。TI從C64+的成功引入，到C64+x的廣泛采用，還將以C674x核心集成到新一代的高清SOC中。這是一個浮點和定點兼容的 DSP核心，將更有益于更多智能視頻的實現。 ADI公司在智能視頻監控方面的市場策略比較獨特。ADI同許多高校與科研院所（如清華大學）進行合作，共同展開視頻分析的開發工作。視頻智能分析算法屬于前沿技術，挑戰性很強，而科研院所內的智力資源比較豐富，非常適合做這方面的研究。目前，ADI公司的一些DSP智能視頻監控已經走向實際應用。在印度，人員計數（people counting）系統已綷-實現量產；在美國，車牌識別系統實現了小批量應用；在中國，人臉識別也實現了小批量應用等。 改變三：讓視頻監控產品線更加豐富 芯片廠商的大舉進軍，不僅提升了視頻監控產品的技術實力，更是豐富了其產品線。DVR、 DVS、IP攝像機成為視頻監控領域芯片廠商競相爭奪的領域。也正是由于他們的高度關注，這類產品的發展可謂用“神速”來概括。從標清到高清，從一芯一路到一芯多路，中國視頻監控行業仿佛一夜之間破繭化蝶。從而也造就了諸如DVR這類產品享譽全球，成就了諸如海康威視、大華、大立、科達等一批視頻監控企業的成功上市。 Techwell推出的1080PDVR專用高清顯示接口芯片TW2880，是專為下一代1080P DVR而設計的芯片，它可以接受16路D1的現場輸入以及同時回放16路D1，并且同時輸出16路D1給后端壓縮芯片。它包含了幾乎所有專用的DVR功能，能夠給終端用戶帶來非凡的，從未有過的1080P高清DVR體驗。 目前，海思的安防監控芯片有Hi3510、Hi3511、Hi3512、Hi3515、Hi3520等，均為SOC架構。2006年推出了1路 D1的Hi3510，主要面向IP Camera及DVS應用。2008年推出了一芯8路CIF的Hi3511以及一芯4路CIF的Hi3512，同時Hi3512單芯片實現720P H.264編解碼能力，滿足高清IP Camera應用。2009年安博會期間海思發布了一芯8D1的Hi3520以及一芯4D1的Hi3515，Hi3515可實現1080P的編解碼能力，持續提升高清IP Camera的性能。海思芯片歷綷-從IP到DVR、從CIF到D1，基本完成了安防產品布局。 NXP目前有PNX1700、PNX1005用作DVR、DVS、NVR、混合DVR、IPC（IP攝像機）的主機處理器或衆-處理器。自 2007年到現在，PNX1700被廣泛用作DVR/DVS/NVR等的SOC或協處理器。PNX1700系列芯片適合于8xCIF MPEG4編碼，也能提供高質量的MPEG4視頻解碼和音頻解碼。 升邁科技推出的GM8180是高度集成的編解碼系統單芯片，支持H.264、MPEG-4以及JPEG編解碼，CPU核心頻率可達 333/500MHz。GM8180集成各種存儲方式接口，還有圖形輸出接口。它支持高清影像傳輸接口，集成H.264硬件解碼，在分辨率 1280×720和1280×960 pixels，H.264壓縮效能可以達到30和22.5幀。該芯片非常適于數字可視對講、2路D1的DVS （視頻服務器）、8路CIF的DVS、DVR，高清的網絡攝像機等應用。 是時機還是危機？ 眾所周知，一直以來，PC產業處于單一的供應鏈條中，電腦中包括什么不包括什么，基本上都是英特爾“說了算”，硬件升級更新的速度也是由英特爾決定的，大部分OEM廠商只能等著上游CPU的更新，來通過控制庫存，提高運營效率來爭取份額。延伸來看，安防行業中是否也會碰到如此情況？業內人士紛紛指出，中國安防行業不必有如此擔心。安防產品種類繁多，應用情況又各不相同，這也就決定了芯片廠商還沒有能力“一手遮天”。市場不需要一模一樣的安防系統，有差異化和定制化的產品或系統方能立于不敗之地。 未來，芯片廠商越來越多的將目光投向SoC芯片，致力于提高集成度，引入先進工藝，降低系統成本，改善系統性能以增強市場競爭力。從電子行業來看，SoC芯片是一個必然的發展趨勢。每一代新的SoC都更為有效地優化和共享了資源，增強了各個子系統的衆-同工作能力，它最小化了成本、功耗、硅片面積同時提高了產品可靠性。在規模足夠大，產品的基本規格、功能和需求穩定，SoC芯片就一定會成為主流。 芯片廠商無疑推動了安防產業的發展，最基本的功能、規格由芯片來完成并提供一個強大的平臺，這樣讓設備廠家能夠把更多的資源應用到研究、開發并為下游用戶帶來更多價值上來，從而推動產業向更深、更廣的范圍發展。 |
