浅述软压缩音视频DVR系统未来发展之路

在DVR领域软压缩方式一直占据了一定的市场份额，同硬压缩DVR系统、嵌入式DVR相比较各有优劣势，很长时间以来一直处于纷争之势，如何将软压缩音视频DVR系统推向一个更高的境地，并能得到更多的用户的青睐，这就是我们每一个***软压缩音视频DVR系统开发的工程师们所要思考的问题，我认为要从以下几个方面入手：1.提供更高性能的产品；2.提供更低成本产品；3.提供更加稳定的产品。

　　从上个世纪90年代年以来，国内安防行业逐渐起步，随着多媒体技术的发展以及国内一些掌握核心编码技术的公司也逐步参与到安防行业中来，音视频采集卡在视频监控行业中一直扮演为一个重要角色，就产品形势分为：软压缩音视频采集和硬压缩视频采集卡。作为数字监控系统的核心部件--音视频采集卡的图像压缩算法从JPEG发展到MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和H.264，其压缩方式大致发展为三个分支：纯软件(PC图像压缩)、纯硬件（ASIC芯片图像压缩）、DSP压缩。随着数字监控系统的技术发展，以及数字监控产品的普及，用户不再是单纯的考虑用什么压缩技术，而是更多的考虑是否满足自我的需求，也就是产品个性化的需求。

　　为适应市场新的需求，前端DECODE技术也在不断发展，作为DECODE技术的代表性企业：philips、techwell、conexant公司，他们各自都有一些代表性的DECODE芯片：SAA7130/SAA7134、TW6802/TW6805、TW2804/TW2815/TW2835、BT878/CX23881等。首先AD技术不断提升，由原来的8bit AD—>9bit AD—>10bit AD，图像清晰度得到进一步的提升，其次DECODE芯片整体功耗不断降低，从而实现稳定性可靠性不断增强，还有集成度越来越高，使得板卡BOM成本大幅度下降。

　　随着安防市场规模进一步扩大，大路数视频监控需求也日益提上日程，然而PCI带宽一直制约着采用软压缩视频采集卡实现大路数视频监控系统，如何提高PCI传输效率以满足大路数视频监控的需求，一直是每个软压缩视频采集卡提供商需要解决的一大课题，解决此问题大致2个方向：1. 完善上层应用软件PCI驱动，以提高PCI传输效率；2. 采用FPGA+DDR等器件对视频数据进行预处理，从而降低PCI控制开销，以提高PCI传输效率。当然也有一些开发商为了实现大路数监控，刻意降低画质或者采用丢帧的方式来降低数据量，当然这种办法我们不做任何评述。随着IT技术的不断发展，总线技术也越来越***，更高传输速率的总线逐渐出现，譬如PCIE总线技术逐渐取代PCI总线技术，从而形成一种新型的总线技术标准，这无疑是解决视频传输带宽瓶颈的一大利好消息。

　　随着监控路数增加，尤其对视频数据智能化的处理（移动侦测、目标检测、跟踪、行为理解等）的需求不断增加，这对CPU的处理能力也提出更高的要求，现在CPU技术日新月异，处理能力以惊人的速度不断递增，我相信在不久的未来，软压缩视频采集卡借助CPU技术的优势将有更加广阔的发展空间。

图1  系统原理框图

　　在此就一款新型软压缩解决方案做一个简单分析，图示1为公司案列方案的原理框图，其核心部件为4颗TW2815+1颗FPGA+1颗SAA7121芯片来实现16cif实时采集软压缩卡，且预览数据为单画面D1的分辨率，此方案中FPGA器件主要完成视频数据预处理（缩放、音视频数据缓存、滤波、及SDRAM视频缓存处理）、TW2815的配置、PCI接口部分。此方案相对传统软压缩视频采集卡实现方式完全不同，在此不做详细阐述。此解决方案旨在解决以下几个问题：充分提升PCI的传输效率，实现16路预览回放数据实时传输，降低系统BOM成本。