基于DSP方案
目前的視頻監(jiān)控行業(yè),基于DSP的H.264編碼器解決方案占有絕對優(yōu)勢的市場份額,,這是由DSP方案開發(fā)周期相對較短的特性決定的,。在ASIC或FPGA方案仍處于研發(fā)階段時,DSP方案已捷足先登,,并較好地解決了視頻監(jiān)控行業(yè)中H.264編碼器方案從無到有的過程,,為H.264在監(jiān)控應(yīng)用中走向成熟立下了汗馬功勞,。但是由于DSP運(yùn)算能力本身的制約,,考慮到H.264標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的高復(fù)雜度,要達(dá)到未來對編碼器高性價比的要求,,DSP方案會非常困難,。同時,雖然DSP方案具有非常好的可編程性能,,但由于其硬件接口和架構(gòu)均已固定,,很難滿足產(chǎn)品架構(gòu)靈活性的要求,也相對增加了靈活提供對多通道編碼支持的實(shí)現(xiàn)難度,。
基于ASIC方案
在目前階段基于ASIC的H.264編碼成熟方案在監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用還相對較少,,這和芯片設(shè)計(jì)研發(fā)周期較長,,成本較高的特點(diǎn)緊密相關(guān)。ASIC方案的最大優(yōu)勢就是一旦量產(chǎn)后,,成本和其他方案相比將非常低廉,,同時由于是硬件編碼實(shí)現(xiàn),通??梢暂^容易滿足行業(yè)對高編碼性能的要求,。同時一款成熟的ASIC芯片和DSP實(shí)現(xiàn)方案相比通常具有更高的穩(wěn)定性。但其最大的缺陷是一旦定型后,,所有的設(shè)計(jì),、實(shí)現(xiàn)方法、接口等均較難變更,,基本上不可能滿足客戶在可編程性,,架構(gòu)靈活性等方面的需求,而其低成本的優(yōu)勢必須要在較高出貨量的基礎(chǔ)上才可能得到充分的體現(xiàn),。監(jiān)控市場相對多變的客戶需求則使得建立在ASIC平臺上的產(chǎn)品方案在未來有著更大的產(chǎn)品不確定性和市場風(fēng)險,。
基于FPGA方案
FPGA作為一個可編程的硬件邏輯實(shí)現(xiàn)平臺很好地融合了DSP架構(gòu)的可編程可升級性和ASIC架構(gòu)的由硬件實(shí)現(xiàn)方式而帶來的高編碼性能。FGPA方案的靈活性不僅僅體現(xiàn)在具有和DSP平臺一樣的可編程性和可升級性,,而且還體現(xiàn)在可以提供更高的系統(tǒng)架構(gòu)上的靈活性,。以XilinxSpartan3系列芯片為例,首先提供了不同規(guī)格能力的芯片選擇,,其次對于同一規(guī)格的芯片又提供了不同的封裝,,以提供不同的管腳數(shù)目的選擇,同時,,每一款FPGA芯片其管腳都可以根據(jù)用戶的要求重新定義功能,,提供非常靈活的接口控制。通過和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效配合,,基于FPGA的方案有可能大幅降低產(chǎn)品的BOM成本,。FPGA這種架構(gòu)上的靈活性非常有利于采用同一個H.264編碼內(nèi)核靈活支持不同應(yīng)用、不同規(guī)格的產(chǎn)品方向,。同時架構(gòu)上的靈活性使得設(shè)計(jì)者可以充分發(fā)揮創(chuàng)造性,,開發(fā)出個性化風(fēng)格的產(chǎn)品,這是基于DSP或ASIC的方案難以做到的,。
FPGA方案與前兩種方案相比,,其結(jié)合DSP方案和ASIC方案的部分優(yōu)勢,彌補(bǔ)一些固有不足,。如FGPA方案的可編程可升級性能大大降低了系統(tǒng)集成商在選用ASIC芯片方案時可能會遇到的一些后期風(fēng)險,,同時FPGA接近ASIC的強(qiáng)運(yùn)算能力則有效彌補(bǔ)了DSP方案在編碼性能上的瓶頸。另一方面,F(xiàn)PGA類似于ASIC的實(shí)現(xiàn)方式也使得FPGA平臺有可能提供比DSP方案更高的產(chǎn)品穩(wěn)定性,。
FPGA方案從產(chǎn)品角度來考量的話,,最主要的難度是如何既考慮到產(chǎn)品的成本需要,又考慮其性能需求,,為市場提供高性價比的編碼解決方案,。
也就是說,開發(fā)者必須選擇一個低成本FPGA平臺,,比如Xilinx的Spartan3/3A系列,,同時在其上完成滿足要求的高性能編碼。這是一個開發(fā)難度頗高的工作,,在全球范圍內(nèi)也沒有幾家公司具有這樣的研發(fā)實(shí)力,,這也是為什么目前市場上基于FPGA平臺的H.264編碼解決方案屈指可數(shù)的原因,但從FPGA的各種特性以及視頻監(jiān)控市場的需求特點(diǎn)來考慮,,一旦其產(chǎn)品成本在市場上具有較好競爭力的話,,F(xiàn)PGA方案應(yīng)該是在上述三種方案中最符合未來編碼器需求和最適合系統(tǒng)廠商產(chǎn)品開發(fā)的方案。而隨著FPGA芯片提供商在消費(fèi)電子領(lǐng)域內(nèi)的不斷努力,,F(xiàn)PGA方案的產(chǎn)品成本正變得越來越具有競爭力,。以DVMicro在XilinxSpartan3ADSP3400芯片上所開發(fā)的多路D1編碼方案為例,其每通道產(chǎn)品成本已低于目前的DSP方案,,同時卻提供了比DSP方案明顯改善的視頻編碼性能,。
目前市場上針對以上三種產(chǎn)品平臺的都已有成熟的編碼器方案,其中基于DSP的主要是TI的DM642和DAVINCI媒體處理器,,以及NXP的PNX15xx和PNX17xx,。基于ASIC方案的相對較少,,主要用的比較多的是海思的HI3510,。基于FPGA的目前主要是XILINXSPARTAN3ADSP3400采用DVMICRO硬件IP核提供的編碼器方案,。