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【中國集群通信網(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，兩類板卡各有其優(yōu)勢，現(xiàn)在我們來分析一下這兩類板卡。

　　軟壓卡，也可稱為視頻采集卡，它是以1個或多個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動程序來實現(xiàn)，然后再由軟件來實現(xiàn)圖像處理與視頻壓縮及解壓縮回放等。軟壓卡又分為全實時卡與非實時卡。全實時板卡中每個芯片只負責一個通道的視頻采集，DVR開發(fā)商甚至可以不需自己動手寫驅動，直接調用芯片廠商提供驅動程序實現(xiàn)視頻采集。非實時板卡中的每個芯片負責采集多個通道的視頻信號。一個芯片同時采集多路視頻存在非常多的技術難題(如丟幀、視頻上下抖動、色彩等)，全世界能做非實時DVR的廠商并不多，一般都是研發(fā)實力非常強大的DVR一級開發(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(其實大部分都并非嚴格意義上的H.264算法，僅采用了H.264的一些基本語法)硬壓卡，其視頻采集與視頻壓縮都是通過板卡上的芯片實現(xiàn)。如果您的主機CPU頻率低，監(jiān)控路數(shù)多，而且要求全實時，硬盤空間特別大的話可采用硬壓卡。因為硬壓縮不怎么占用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，但這樣也帶來了新的問題，就是數(shù)據(jù)量太大，故硬壓縮消耗硬盤也大，錄像保存的時間較短，同時網(wǎng)絡傳輸也帶來了很大的壓力。另外硬壓縮中的圖像壓縮DSP芯片，由于設計上遠遠不如CPU設計科學，其發(fā)熱量大，最高溫度達80度以上，如果將四張以上硬壓縮卡并排插入電腦，組成16以上路實時錄像，在沒有良好散熱條件下，夏天特別容易死機，所以在天氣炎熱的南方城市不得不考慮這一問題。

　　所以，綜合來講，硬壓縮即模擬視頻輸入到DVR板卡，板卡由前端芯片實現(xiàn)A/D轉換，得到的數(shù)字信號由板卡自帶的ASIC或DSP芯片完成壓縮工作，壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)過PCI，儲存到HD;軟壓縮即視頻信號輸入到DVR板卡，板卡由前端芯片實現(xiàn)A/D轉換，得到的數(shù)字信號由經(jīng)過PCI，送到內存，由CPU執(zhí)行壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)儲存到HD上。兩者的區(qū)別是由誰來做壓縮處理。

　　通過上面各種軟硬壓縮卡的綜合對比，每種產(chǎn)品都有其優(yōu)缺點。所以用戶必須根據(jù)自己的場所與其他條件，選擇合適的一款板卡。不能簡單的認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)在國內客戶多喜歡用硬壓而國外客戶多喜歡用軟壓，不過現(xiàn)在的軟壓卡也跟硬壓一樣可以實現(xiàn)H.264壓縮算法，如果做得好性能一點都不比硬壓差。對于這點，深圳市波粒智能科技開發(fā)有限公司總經(jīng)理毛忠彪也認為，未來軟壓卡發(fā)展拼的就是軟件實力，就是靠軟件拓展市場，而且對特殊行業(yè)進行專門的軟件開發(fā)，滿足不同行業(yè)的不同需求，提高利潤。同時他認為，民營市場上有些工程商是非常喜歡用板卡的，因為有技術的支持、功能強大、擴展方便。

　　DSP與ASIC

　　前面提到，國內客戶多喜歡用硬壓卡，市面上見到的多數(shù)也是硬壓卡。國內做硬壓卡的主流廠家有海康威視、德加拉、武漢恒億、漢邦高科等。從壓縮處理芯片來看，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通過軟件編程來實現(xiàn)視頻編解碼且能擴展特色化功能。ASIC是專用視頻編碼器，它會集成一些外圍接口，通過硬件實現(xiàn)視頻編解碼，所開發(fā)出的產(chǎn)品功能較為單一且具有同質性。DSP通過高性能的軟件可編程特色可以全面支持各種標準格式視頻編解碼算法，并且產(chǎn)品規(guī)劃兼顧軟件升級的兼容性，有利于未來產(chǎn)品更新?lián)Q代。ASIC比較適合于消費類產(chǎn)品應用，成本價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用范圍很窄，不便于產(chǎn)品升級。

　　DSP由于采用軟件編程，能夠獲得更大的靈活性和更強的高性能，因此在多種數(shù)字視頻編解碼標準存在的今天，占據(jù)了引領安防市場發(fā)展的核心平臺地位。也因此，目前中國市場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方案在臺灣、韓國、美國市場應用比較多。

　　回顧安防行業(yè)的發(fā)展歷史，最早進入安防市場的成熟壓縮板卡是基于ASIC方案的，并在一段時間內成為市場的主流產(chǎn)品，然而隨著DSP技術的發(fā)展，采用ASIC和DSP的視頻壓縮板卡之爭在2002年下半年開始凸顯出來，經(jīng)過市場的優(yōu)勝劣汰，采用DSP方案的壓縮板卡占據(jù)了主流市場，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，技術升級比較方便，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，對板卡生產(chǎn)商來說開發(fā)技術難度低。

　　視頻處理方面也已經(jīng)由前幾年的ASIC方案轉向DSP平臺,在DSP平臺上進行視頻產(chǎn)品開發(fā)有以下幾方面的優(yōu)勢：第一,用戶開發(fā)自由度更大,支持多種個性化開發(fā),可以滿足市場不斷提出的新的要求,在第一時間提升產(chǎn)品性能,增強產(chǎn)品的競爭能力;第二,DSP處理能力強,可以在一個DSP上同時實現(xiàn)多路音視頻信號的壓縮處理,同時為了及時滿足應用的需要、還提供了很多視頻專用功能,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)絡接口、IDE接口都成為了視頻DSP的主要功能,這樣使進一步大幅度降低產(chǎn)品的成本成為可能(這一點很重要);第三,開發(fā)周期短,實現(xiàn)快速技術更新和產(chǎn)品換代;第四,芯片功耗低,對提高產(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準的DVD格式，可以直接用DVD機來播放;采用MPEG-4格式錄制的文件是標準的D1格式，圖像效果優(yōu)于用DSP做的高清卡。