【安防知識(shí)網(wǎng)】硬壓卡與軟壓卡

　　目前市面上流行的DVR板卡主要有軟壓縮卡與硬壓縮卡兩大類(lèi)，兩類(lèi)板卡各有其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在我們來(lái)分析一下這兩類(lèi)板卡。

　　軟壓卡，也可稱(chēng)為視頻采集卡，它是以1個(gè)或多個(gè)視頻采集芯片為核心，配合周邊元件完成1路或者多路視頻采集的功能電路板卡，軟壓卡的視頻采集是由芯片驅(qū)動(dòng)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，然后再由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像處理與視頻壓縮及解壓縮回放等。軟壓卡又分為全實(shí)時(shí)卡與非實(shí)時(shí)卡。全實(shí)時(shí)板卡中每個(gè)芯片只負(fù)責(zé)一個(gè)通道的視頻采集，DVR開(kāi)發(fā)商甚至可以不需自己動(dòng)手寫(xiě)驅(qū)動(dòng)，直接調(diào)用芯片廠商提供驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)視頻采集。非實(shí)時(shí)板卡中的每個(gè)芯片負(fù)責(zé)采集多個(gè)通道的視頻信號(hào)。一個(gè)芯片同時(shí)采集多路視頻存在非常多的技術(shù)難題(如丟幀、視頻上下抖動(dòng)、色彩等)，全世界能做非實(shí)時(shí)DVR的廠商并不多，一般都是研發(fā)實(shí)力非常強(qiáng)大的DVR一級(jí)開(kāi)發(fā)商才能做到。

　　硬壓卡是在CPU處理能力不夠用的情況下產(chǎn)生的，早期的還是MPEG-1硬壓縮，一直發(fā)展到今天的MPEG-4和H.264(其實(shí)大部分都并非嚴(yán)格意義上的H.264算法，僅采用了H.264的一些基本語(yǔ)法)硬壓卡，其視頻采集與視頻壓縮都是通過(guò)板卡上的芯片實(shí)現(xiàn)。如果您的主機(jī)CPU頻率低，監(jiān)控路數(shù)多，而且要求全實(shí)時(shí)，硬盤(pán)空間特別大的話(huà)可采用硬壓卡。因?yàn)橛矇嚎s不怎么占用CPU資源，資源充足，故大多數(shù)硬壓縮采用高分辨率顯示(錄像時(shí)并不采用高分辨率，故錄像后圖像清晰度不比軟壓縮高)。采用大比特流壓縮，圖像清晰度高，但這樣也帶來(lái)了新的問(wèn)題，就是數(shù)據(jù)量太大，故硬壓縮消耗硬盤(pán)也大，錄像保存的時(shí)間較短，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸也帶來(lái)了很大的壓力。另外硬壓縮中的圖像壓縮DSP芯片，由于設(shè)計(jì)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如CPU設(shè)計(jì)科學(xué)，其發(fā)熱量大，最高溫度達(dá)80度以上，如果將四張以上硬壓縮卡并排插入電腦，組成16以上路實(shí)時(shí)錄像，在沒(méi)有良好散熱條件下，夏天特別容易死機(jī)，所以在天氣炎熱的南方城市不得不考慮這一問(wèn)題。

　　所以，綜合來(lái)講，硬壓縮即模擬視頻輸入到DVR板卡，板卡由前端芯片實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)字信號(hào)由板卡自帶的ASIC或DSP芯片完成壓縮工作，壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PCI，儲(chǔ)存到HD;軟壓縮即視頻信號(hào)輸入到DVR板卡，板卡由前端芯片實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)字信號(hào)由經(jīng)過(guò)PCI，送到內(nèi)存，由CPU執(zhí)行壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到HD上。兩者的區(qū)別是由誰(shuí)來(lái)做壓縮處理。

　　通過(guò)上面各種軟硬壓縮卡的綜合對(duì)比，每種產(chǎn)品都有其優(yōu)缺點(diǎn)。所以用戶(hù)必須根據(jù)自己的場(chǎng)所與其他條件，選擇合適的一款板卡。不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為硬壓卡好或者軟壓卡好，各家采用的方案不一樣，做工不一樣，軟件也不一樣，硬壓有做得好的，也有做得差的;軟壓有做得好的，也有做得不好的?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)客戶(hù)多喜歡用硬壓而國(guó)外客戶(hù)多喜歡用軟壓，不過(guò)現(xiàn)在的軟壓卡也跟硬壓一樣可以實(shí)現(xiàn)H.264壓縮算法，如果做得好性能一點(diǎn)都不比硬壓差。對(duì)于這點(diǎn)，深圳市波粒智能科技開(kāi)發(fā)有限公司總經(jīng)理毛忠彪也認(rèn)為，未來(lái)軟壓卡發(fā)展拼的就是軟件實(shí)力，就是靠軟件拓展市場(chǎng)，而且對(duì)特殊行業(yè)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的軟件開(kāi)發(fā)，滿(mǎn)足不同行業(yè)的不同需求，提高利潤(rùn)。同時(shí)他認(rèn)為，民營(yíng)市場(chǎng)上有些工程商是非常喜歡用板卡的，因?yàn)橛屑夹g(shù)的支持、功能強(qiáng)大、擴(kuò)展方便。

　　DSP與ASIC

　　前面提到，國(guó)內(nèi)客戶(hù)多喜歡用硬壓卡，市面上見(jiàn)到的多數(shù)也是硬壓卡。國(guó)內(nèi)做硬壓卡的主流廠家有?？低?、德加拉、武漢恒億、漢邦高科等。從壓縮處理芯片來(lái)看，硬壓卡又有DSP和ASIC兩種方案之分。

　　DSP為通用媒體處理器，即以DSP為核心并集成視頻單元和豐富的外圍接口，DSP通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻編解碼且能擴(kuò)展特色化功能。ASIC是專(zhuān)用視頻編碼器，它會(huì)集成一些外圍接口，通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)視頻編解碼，所開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品功能較為單一且具有同質(zhì)性。DSP通過(guò)高性能的軟件可編程特色可以全面支持各種標(biāo)準(zhǔn)格式視頻編解碼算法，并且產(chǎn)品規(guī)劃兼顧軟件升級(jí)的兼容性，有利于未來(lái)產(chǎn)品更新?lián)Q代。ASIC比較適合于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品應(yīng)用，成本價(jià)位可以控制在較低水平，但是在成形后再難以有所變化且應(yīng)用范圍很窄，不便于產(chǎn)品升級(jí)。

　　DSP由于采用軟件編程，能夠獲得更大的靈活性和更強(qiáng)的高性能，因此在多種數(shù)字視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)存在的今天，占據(jù)了引領(lǐng)安防市場(chǎng)發(fā)展的核心平臺(tái)地位。也因此，目前中國(guó)市場(chǎng)上的視頻壓縮處理芯片主要是以DSP為主流，像TI、NXP、ADI這些芯片廠家都是以提供DSP軟件編程的芯片為主。與之相反的是，ASIC方案在臺(tái)灣、韓國(guó)、美國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用比較多。

　　回顧安防行業(yè)的發(fā)展歷史，最早進(jìn)入安防市場(chǎng)的成熟壓縮板卡是基于ASIC方案的，并在一段時(shí)間內(nèi)成為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，然而隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，采用ASIC和DSP的視頻壓縮板卡之爭(zhēng)在2002年下半年開(kāi)始凸顯出來(lái)，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的優(yōu)勝劣汰，采用DSP方案的壓縮板卡占據(jù)了主流市場(chǎng)，并成為這一階段的發(fā)展方向。DSP和ASIC兩種方案最根本的區(qū)別在于DSP方案中的壓縮算法是由板卡生產(chǎn)商提供的，技術(shù)升級(jí)比較方便，而ASIC方案中的壓縮算法是由芯片商提供，并且已經(jīng)固化好，對(duì)板卡生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)開(kāi)發(fā)技術(shù)難度低。

　　視頻處理方面也已經(jīng)由前幾年的ASIC方案轉(zhuǎn)向DSP平臺(tái),在DSP平臺(tái)上進(jìn)行視頻產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)：第一,用戶(hù)開(kāi)發(fā)自由度更大,支持多種個(gè)性化開(kāi)發(fā),可以滿(mǎn)足市場(chǎng)不斷提出的新的要求,在第一時(shí)間提升產(chǎn)品性能,增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力;第二,DSP處理能力強(qiáng),可以在一個(gè)DSP上同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路音視頻信號(hào)的壓縮處理,同時(shí)為了及時(shí)滿(mǎn)足應(yīng)用的需要、還提供了很多視頻專(zhuān)用功能,比如視頻濾波、De-interlace處理、高分辨顯示輸出、OSD功能等,甚至象網(wǎng)絡(luò)接口、IDE接口都成為了視頻DSP的主要功能,這樣使進(jìn)一步大幅度降低產(chǎn)品的成本成為可能(這一點(diǎn)很重要);第三,開(kāi)發(fā)周期短,實(shí)現(xiàn)快速技術(shù)更新和產(chǎn)品換代;第四,芯片功耗低,對(duì)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性提供可靠保障。

　　新加坡德加拉(成都)數(shù)碼科技發(fā)展有限公司市場(chǎng)總監(jiān)喻翔卻表示，該公司生產(chǎn)的高清卡采用的是ASIC芯片，可兼容MPEG-1/2/4三種格式，采用MPEG-2格式錄制的文件是標(biāo)準(zhǔn)的DVD格式，可以直接用DVD機(jī)來(lái)播放;采用MPEG-4格式錄制的文件是標(biāo)準(zhǔn)的D1格式，圖像效果優(yōu)于用DSP做的高清卡。