硬盤錄像機（DVR）技術形態(tài)與市場趨勢

    對DVR來說，它的發(fā)展除了光學技術、激光技術、微電子技術、細微加工技術、計算機與自動控制技術、壓縮技術的進步帶來存儲技術在記錄密度、容 量、數(shù)據(jù)傳輸率等等關鍵技術的巨大突破外，完全依賴于通訊和信息網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展。從模擬到數(shù)字，從硬壓縮到軟壓縮，從一芯一路到一芯多路，從PC到嵌 入式DVR，各領風騷。但不管技術如何發(fā)展變化，技術方向與產(chǎn)品特色化是關鍵所在。

    DVR技術三形態(tài)

    一、市場的特定需求推動技術升級

    DVR技術鏈首先是芯片，其次是視音頻壓縮算法技術，三是軟件集成技術。目前DVR芯片國內(nèi)還沒有企業(yè)能夠開發(fā)。

    隨著金融、交通、公安監(jiān)控市場需求的增加，很多用戶希望能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的實時傳輸監(jiān)控。但ASIC方案的壓縮算法是由芯片商直接提供，而且已經(jīng)固 化好，對板卡生產(chǎn)商來說沒有二次開發(fā)的平臺，而當時一些芯片開發(fā)商并不知道中國市場的這些特定需求。這些二次開發(fā)商迫切需要一種新的芯片平臺，加入自己的 壓縮算法開發(fā)出適應國內(nèi)市場需求的DVR。時隔不久，這些芯片廠商推出了DSP解決方案，而DSP和ASIC兩種方案最根本的區(qū)別在于，ASIC方案中壓 縮算法是由芯片制造商固化好的，DSP方案中壓縮算法是由板卡制造商提供的，對下游整機制造商來說技術升級方便。

    同時，DSP方案給板卡開發(fā)商也無形之中設置了一個較高的門檻，必須有自己的壓縮算法技術。壓縮板卡的關鍵技術包括視頻壓縮算法、網(wǎng)絡技術及智能化技術，尤為視頻壓縮算法最為關鍵。

    二、嵌入式技術成為主流

    2001年，當國內(nèi)企業(yè)的數(shù)字硬盤錄像機還剛剛起步時，韓國POSDATA和IDIS率先將采用MPEG-4視頻壓縮技術的POS-WATCH 嵌入式DVR產(chǎn)品帶入中國市場。以其前沿的技術優(yōu)勢，優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量，完善的售后服務一直占領韓國和日本的大部分市場份額，也征服了國內(nèi)大部分數(shù)字監(jiān)控錄 像機市場。從2002年開始，已經(jīng)有國內(nèi)企業(yè)試做嵌入式DVR產(chǎn)品，現(xiàn)在無論是采用軟壓縮還是硬壓縮技術，毫無疑問嵌入式DVR已經(jīng)成為市場主流產(chǎn)品。

    但是，DVR產(chǎn)品在中國市場的消費者絕大多數(shù)都是政府部門和金融等重點單位，他們的需求并不像國外的消費者一樣僅僅是錄像存儲功能，是需要實時 傳輸和查看，而韓國的DVR產(chǎn)品并不具備這些功能，曾經(jīng)一度頗受歡迎的產(chǎn)品并沒有得到大規(guī)模的應用，國內(nèi)市場仍然處于觀望狀態(tài)。隨著�？低�視、成都德加 拉、浙江大華、浙江大立、北京漢邦、武漢恒億、深圳圖敏、廣州金鵬等國內(nèi)DVR板卡研發(fā)企業(yè)，利用TI、飛利浦等芯片平臺加上自己的壓縮算法等核心技術， 批量生產(chǎn)出清晰、穩(wěn)定又能實時傳輸和查看的視音頻壓縮板卡。從此，采用此技術的DVR產(chǎn)品在中國內(nèi)地遍地開花，并在短短兩三年間已經(jīng)發(fā)展為成熟產(chǎn)品并得到 廣泛應用。到2005年，韓國、臺灣的DVR產(chǎn)品在國內(nèi)市場已經(jīng)沒有了太大聲音。

    三、軟硬壓縮的技術之爭

    由于2001-2004年期間，CPU速度比較慢，而且價格相對比較昂貴，軟壓縮DVR受CPU性能影響，無法滿足大路數(shù)全實時監(jiān)控需求。針對 軟壓縮卡存在的問題,2002年,國內(nèi)有一批廠家開始研究通過DSP芯片技術代替CPU運算壓縮視頻，降低了電腦CPU資源的消耗，解決電腦配置偏低導致 PC式數(shù)字硬盤錄象機無法做到大路數(shù)全實時的監(jiān)控要求,稱為硬壓縮技術，這種監(jiān)控卡稱為硬壓卡;這批廠家的主要代表就是杭州的�？低�視、武漢恒億、北京漢 邦。在此期間，由于政府工程中對大路數(shù)全實時監(jiān)控市場需求較大，硬壓縮DVR所具有大優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮，那一期間國內(nèi)硬壓縮DVR產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展 與壯大。軟壓縮技術DVR基本處于滅絕的邊緣。一是軟壓縮技術主要是來自韓國和臺灣，在壓縮算法方面，采用的是MJPEG和MPEGII格式，這種格式導 致硬盤存儲占用空間比較大，一般在350M-500M，而DSP硬壓縮采用的是H.264壓縮算法，占用空間比較小，一般在50M-150M;所以用硬壓 縮卡就更省硬盤;二是電腦配置在2004年以前，CPU太低，導致超過8路以上用軟壓縮卡基本都不是很穩(wěn)定，CPU占用率很高;而且雖說硬壓卡成本高，軟 壓卡價格便宜，但從整機成本來看，軟壓卡的整機就沒有任何價格優(yōu)勢了;三是一些做盜版軟壓縮DVR的公司技術服務不到位，且盜版公司銷售的是國外過時的舊 版軟壓縮DVR卡,使得原本穩(wěn)定的軟壓縮DVR卡因使用不當導致不穩(wěn)定。在加上輿論的宣導，誤導消費者，使得軟壓縮發(fā)展更為艱難。

    軟壓縮還是硬壓縮?這是DVR在發(fā)展過程中形成的兩大陣營。持軟壓縮觀點的人認為：計算機運算速度會越來越快，處理視頻的能力會越來越 強，DVR路數(shù)也隨之增加，從開始的1路到4路逐步增加，同樣能達到硬件壓縮的要求，而且成本相對較低，況且，視頻壓縮算法不斷更新，周期很快，可以用最 快的速度升級。持硬壓縮的觀點的人認為：采用專業(yè)的視頻芯片，占用計算機資源少，能處理大路數(shù)視頻。

    軟壓縮DVR和硬壓縮DVR較量了一段時間，通過產(chǎn)品在市場的洗禮，2001年-2002年上半年，依托銀行的拉動，行業(yè)對大路數(shù)實時性和長時 間穩(wěn)定性的要求，致使基于MPEG1視頻芯片DVR逐漸占據(jù)了上風，基于BT878芯片軟壓縮產(chǎn)品逐步退出高端市場，主要面向諸如小區(qū)監(jiān)控等非金融行業(yè)。 軟壓企業(yè)陷入進退兩難的境地，有沒有一種方式，既保留了軟壓縮的靈活性特點，又集成了硬壓縮穩(wěn)定占用計算機資源少的特點呢?答案是肯定的，隨著全球芯片業(yè) 向SOC系統(tǒng)解決方案的推進，DSP芯片得到了長足的發(fā)展，人們考慮把視頻算法往DSP上移植，用DSP完成視頻的編解碼，這樣就實現(xiàn)了在芯片基礎上的軟 應用。同時，MPEG4算法不是象MPEG1和MPEG2那樣形成了一個固定的標準，并得到了大家的一致認可和廣泛的應用。MPEG4算法只是提供了一個 標準框架，是一個持續(xù)不斷發(fā)展的算法，性能的好壞取決于各自的優(yōu)化能力。MPEG4的專業(yè)芯片因市場定位和技術的不確定性，遲遲不能推出，但是MPEG4 算法的優(yōu)異表現(xiàn)得到了大家的一致認可。國內(nèi)MPEG4算法的原型基本都是來源于DIVX和XVID的開放源碼，在此基礎上進行優(yōu)化和封裝，將MPEG4算 法移植到DSP芯片，兩者的完美結合，使MPEG4算法除了在軟件應用以外，在芯片層得到了大范圍的應用。2002年，國內(nèi)基于PHLIPLS公司 Trimedia1300的MPEG4板卡得到了成功的應用，在壓縮比、清晰度、網(wǎng)絡傳輸性能上得到了很大的提升，MPEG4算法的DVR成為主流，逐步取代了MPEG1 算法的DVR，DSP板卡方案一統(tǒng)天下。PHLIPLS公司DSP板卡雖然贏得頭籌，但隨后被TI公司迎頭趕上，TMS642的成功推出，使DSP板卡形 成PHLIPLS和TI兩大陣營，隨著DSP處理器性能的不斷提高，DVR對圖像的清晰度、存儲空間和網(wǎng)絡帶寬的要求也越來越高，視頻算法也得到了進一步 發(fā)展。H.264是國際標準化組織(ISO)和國際電信聯(lián)盟(ITU)共同提出的繼MPEG4之后的新一代數(shù)字視頻壓縮格式，稱為MPEG4Part10(MPEG4AVC)或H.264(JVT)。視頻算法和DSP性能的提高，使DVR不再只滿足CIF格式，開始向D1發(fā)展，單個DSP不再只處理一路視頻，開始處理 4路、八路或者更高路數(shù)的視頻，板卡競爭向大路數(shù)和高清晰度發(fā)展。

    2004年下半年，深圳天敏科技、深圳龍安視科技、深圳波粒智能、深圳豪威等等幾家軟壓卡生產(chǎn)廠商經(jīng)過幾年的技術攻堅，在編碼算法和圖畫質(zhì)方面 都有了劃時代的突破，把H.264的壓縮算法運用到軟壓縮卡上，自主開發(fā)基于PHILIPSSAA7130新一代9比特高畫質(zhì)DVR卡。正是此卡的推出， 改變了中國軟壓縮DVR產(chǎn)業(yè)不利局面。2005年下半年后，電腦CPU性能猛增，價格猛跌，300多元的CPU就能滿足軟壓縮DVR卡壓縮16路基本實時 的高畫質(zhì)無馬賽克視頻。2006年Intel9系列主板開始普及，這種新型主板不僅比原先8系列主板的性能大大提升，同時也改善了軟壓縮DVR性能;另外 9系列主板的PCI-E，克服了軟壓縮數(shù)據(jù)流量瓶頸，更可喜的是經(jīng)過測試，雙核CPU使得軟壓縮DVR的處理性能翻了一倍。隨著很快就要到來雙核CPU的 普及，CPU的發(fā)展越來越快，以及其他種種有利因素的出現(xiàn)，中國軟壓縮DVR得到了迅速發(fā)展與壯大。

    同時由于硬壓縮卡在技術上和生產(chǎn)成本上都沒有優(yōu)勢可言，2006年以來，整體銷量開始下滑，到2008年，硬壓卡的月銷量占所有監(jiān)控板卡總量不 到20%，新一代PCI-E軟壓縮DVR將采用專用的壓縮算法，處理性能比標準的MPEG-4提高一倍，同時采用雙核CPU，率先實現(xiàn)軟壓縮DVR卡做到 16路D1錄像。

    嵌入式CPU+硬壓縮圖像處理專業(yè)芯片，即大家常說的硬壓縮方式。由于硬壓縮圖像處理芯片開發(fā)難度高，升級能力差，技術革新周期太長，而且成本 上沒有任何優(yōu)勢，所以現(xiàn)在采用硬壓縮板卡做嵌入式DVR企業(yè)大大減少;嵌入式CPU+DSP芯片，即軟壓縮方式。使用這種方案使嵌入式DVR成本相對比較 低廉，而且修改產(chǎn)品應用軟件比硬件壓縮模式要容易得多，非常合適變化莫測的安防市場的需要。目前國內(nèi)90%以上的廠家是軟壓縮模式的嵌入式DVR，但采用 的芯片組不一樣，產(chǎn)品穩(wěn)定性可靠性層次不一，不同廠家的產(chǎn)品相互難以兼容，產(chǎn)品的標準化很難統(tǒng)一，這確實是一個問題。