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。
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,很多用戶希望能夠實現(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、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?低暋⑽錆h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。
DVR市場趨勢
DVR發(fā)展到今天,技術日趨成熟,產(chǎn)品結構更加豐富,市場競爭也日趨激烈。那么,今天的DVR生產(chǎn)廠商到底該如何發(fā)展呢?從PC-DVR到嵌入式DVR,從網(wǎng)絡NVR到混合式DVR,國內(nèi)數(shù)字硬盤錄像機迎來了一個全新的鍍金時代。
雖然金融危機嚴重影響了全球經(jīng)濟的發(fā)展,而中國安防用戶的需求卻潛在增長,平安城市建設、上海世博會、廣州亞運會、深圳大運會,國家四萬億投資 帶動的交通建設、房地產(chǎn)建設等等都說明安防產(chǎn)品的需求正在增長。特別是從各地城市視頻監(jiān)控信息系統(tǒng)的建設中,絲毫看不出對DVR產(chǎn)品需求的下降。安防監(jiān)控 對于國內(nèi)的各行各業(yè)的用戶來說,已經(jīng)不再是監(jiān)控為安全防范服務的事,而是轉化為監(jiān)控為管理服務的新思路。很多地方政府和單位都開始越來越重視安防監(jiān)控報警 系統(tǒng)的投入,即使利潤下降、甚至虧損,都沒有影響他們在安全方面的投入。尤其是政府為保一方平安,在安全防范系統(tǒng)建設上投入較大。
以天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司為例,今年前五個月,產(chǎn)品銷售增長了27%,金三立視頻科技(深圳)有限公司的銷售額增長也超過20%,深圳市 龍安視科技有限公司這家以生產(chǎn)軟壓縮板卡起家的企業(yè),今年板卡月出貨量近2萬,比去年同期增長30%,這使得很多DVR廠商對于今年有比較高的期望。雖然 去年已經(jīng)出現(xiàn)經(jīng)濟不景氣,但越是經(jīng)濟不景氣,社會治安就越不穩(wěn)定,就越需要加強社會治安防控系統(tǒng)建設。業(yè)內(nèi)專家認為,目前安防市場確實處于一個增長時期, 但是有一個問題值得人們注意,就是無論市場是處于增長還是放緩,總是要生產(chǎn)出合適消費者的適銷對路的產(chǎn)品,尤其是安防DVR產(chǎn)品正處于PC式DVR、嵌入 式DVR、網(wǎng)絡NVR和混合式DVR并存的鍍金時代。市場一時的低迷是一個正,F(xiàn)象,就像證券市場,總會有牛市和熊市。
過去,有人把DVR生產(chǎn)企業(yè)分為三種不同的類型。第一種類型的企業(yè)是利用國外芯片和技術,開發(fā)自己的專業(yè)數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品,這樣的企業(yè)一般擁有自 己穩(wěn)定的研發(fā)隊伍,具有主板和相關板卡設計制造能力,有一定規(guī)模的生產(chǎn)檢測能力,有確保產(chǎn)品穩(wěn)定可靠的質(zhì)量保證體系。產(chǎn)品功能、技術指標圍繞數(shù)字化監(jiān)控需 求專業(yè)開發(fā)制造,產(chǎn)品在市場上具有良好的品牌信譽和知名度;第二種類型企業(yè)是具有開發(fā)或生產(chǎn)圖像壓縮板卡和主板能力的公司,公司本身并不生產(chǎn)數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn) 品,他們生產(chǎn)的圖像處理板卡的目的是要使產(chǎn)品應用到不同的行業(yè),如影視、視頻會議、網(wǎng)絡視頻點播、家電、娛樂、監(jiān)控等。他們的產(chǎn)品被監(jiān)控公司、IT企業(yè)用 來組裝自己的數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品。嚴格的來講,這類企業(yè)不應該劃分到監(jiān)控行業(yè)來;第三種類型企業(yè)為數(shù)眾多,本身不具備主板或板卡等核心技術的開發(fā)和研制能力,一 般是利用其他企業(yè)生產(chǎn)的板卡,加上自己的應用軟件,開發(fā)自己的數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品。這類企業(yè)一般均以PC架構的數(shù)字監(jiān)控錄像主機為自己的主要產(chǎn)品,少數(shù)企業(yè)則購 買其他企業(yè)的嵌入式主板生產(chǎn)自己的錄像機。
而現(xiàn)在第一種類型和第二類型的DVR企業(yè)沒有了,合并成為既生產(chǎn)板卡又生產(chǎn)成品DVR,因為技術的巨大進步和產(chǎn)品價格的見底,使得板卡已經(jīng)沒有 足夠的利潤維持企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,F(xiàn)在無論是硬壓板卡還是軟壓縮板卡的企業(yè),已經(jīng)很少不做DVR成品的了。“裁判+運動員”和”運動員”兩種類型企業(yè)的競 爭,將使DVR產(chǎn)品市場更加精彩。
從2001年“板卡+軟件”模式的出現(xiàn),無論是PC-DVR、嵌入式DVR、NVR、車載DVR,還是混合式DVR,它們都沒有逃出產(chǎn)品從“技術競爭”發(fā)展為“價格競爭”的命運,導致不論硬壓縮DVR還是軟壓縮DVR都直接進入無標準的“價格戰(zhàn)”狀態(tài)。
十年來,數(shù)字圖像監(jiān)控技術不斷發(fā)展,DVR已經(jīng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心產(chǎn)品,取代了多年主導市場的模擬設備。壓縮標準從JPEG、MPEG- 1、MPEG-4到H.264算法,產(chǎn)品的集成度和功能都有了極大提升;監(jiān)控板卡從ASIC方案到DSP方案,從一卡一路到一卡多路,從一芯一路到一芯多 路,視頻壓縮算法的性能不斷優(yōu)化,技術升級更加方便。特別是建立在最新DSP技術上的新一代數(shù)字錄像解決方案,采用了最新音視頻采集技術,實現(xiàn)音視頻的實 時采集壓縮,完全不占用主機資源,功耗大大降低,圖像色彩更加逼真,質(zhì)量有了明顯提升,性能穩(wěn)定可靠。
有專家認為,嵌入式DVR產(chǎn)品將逐漸向標準器材化方向發(fā)展,到那時,是否會迎來DVR產(chǎn)品一個新的輪回?IP攝像機將是嵌入式DVR發(fā)展到最后 階段的“終極產(chǎn)品模式”?沒有足夠實力的嵌入式DVR產(chǎn)品商將伴隨著IP攝像機產(chǎn)業(yè)的規(guī)?焖僮呦蛩ヂ?這種預測也許不久的將來成為現(xiàn)實。當前的嵌入式 DVR產(chǎn)品商將伴隨著“網(wǎng)絡時代”的到來而被迫轉型,一大部分企業(yè)將回歸到以計算機操作平臺為中心,提供行業(yè)的個性化解決方案,這是大勢所趨。