高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控發(fā)展到今天，市場也開始進入真正的高清時代，諸多有實力的高清攝像機廠家的產品線也逐漸完善起來，高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的配套產品有更加豐富和成熟。與此同時困擾很多人的高清網(wǎng)絡攝像機與后端平臺或者與后端NVR互聯(lián)互通的問題也在逐漸迎刃而解，這得益于各個方案研 發(fā)公司、生產廠家、平臺商、標準協(xié)議組織都不遺余力的在網(wǎng)絡攝像機協(xié)議對接這塊投入了大量精力，使得高清網(wǎng)絡攝像機與第三方設備或者軟件平臺的對接不再像 早期那么尷尬?，F(xiàn)階段面向市場的高清推廣商以及用戶本身面對紛繁復雜的高清芯片方案、高清品牌，同時也被諸多的高清概念、產品宣傳弄得暈頭轉向。一些公司 在產品導入階段感覺很多產品都不錯，但有時候細看有些又有很大的差距，反復琢磨后便會想到是否IPC的方案本身的差別呢？同行之間也經(jīng)常討論目前哪一家的 產品做得比較好，用的什么方案，資深一點的用戶在看到你的產品時偶爾也會提出疑問：你們的攝像機是用的什么方案？等等一系列的問題一直都是很多人所關心的 問題。前段時間從相關媒體上還看到一則消息說在“安防之都”深圳搞了一個TI、海思、Ambarella高清方案的PK論壇?？梢娙藗儗Ψ桨副旧淼暮裢?， 從很大層面來講，選擇一個合適的方案是很重要的，關系到后期產品面向市場的定位、推廣以及企業(yè)的根本發(fā)展。目前已知主流的高清方案有德州儀器（TI），海 思(HiSilicon)，安霸(Ambarella)，恩智浦（NXP），升邁（GrainMedia），Nextchip；本文著重介紹一下目前關注 度比較高的三個方案：Ambarella、TI和HiSilicon。為了讓大家更清晰的了解這三家的高清方案的優(yōu)劣勢，我將先從各芯片方案公司簡單的背 景介紹開始逐一為大家梳理。

公司背景介紹
TI是美國德州儀器的簡稱，總部位于美國德克薩斯州的達拉斯，是全球知名的半導體企業(yè)，主要從事模擬電路和數(shù)字信號處理技術的研究，其具有代表性的DaVinci- DM3x ARM9視頻處理器解決方案在安防行業(yè)有 著廣泛的應用。TI成立之初是一家使用地震信號處理技術勘探原油的地質勘探公司，1951 年更名為現(xiàn)用名的德州儀器公司，其后逐漸進入半導體市場。當安防領域的視頻監(jiān)控從模擬階段發(fā)展到數(shù)字壓縮處理階段后，TI在安防視頻壓縮領域逐漸暫居主導 地位。高清視頻監(jiān)控領域有代表性的解決方案是DM355、DM365、DM368。
海思(Hisilicon)，海思半導體有限公司成立于2004年10月，前身是創(chuàng)建于1991年的華為集成電路設計中心，總部位于深圳。 海思的產品覆蓋無線網(wǎng)絡、固定網(wǎng)絡、數(shù)字媒體等領域的芯片及解決方案，成功應用在全球100多個國家和地區(qū);在數(shù)字媒體領域，已推出網(wǎng)絡監(jiān)控芯片及解決方 案、可視電話芯片及解決方案、DVB芯片及解決方案和IPTV芯片及解決方案。在2009-2012年，DVR芯片可謂風生水起。在IPC領域有代表性的 解決方案是Hi3516、Hi3517、Hi3518A、Hi3518C、Hi3518E。
Ambarella于2004年由C-Cube Microsystems公司三位元老組建，總部位于加州的圣克拉拉市,公司中文名稱為“安霸”。安霸是高清視頻業(yè)界的技術領導者，主要提供低功耗、高清 視頻壓縮與圖像處理的解決方案。在電視廣播和廣電行業(yè)市場，安霸技術也得到廣泛應用，在H.264高清專業(yè)廣播編碼設備市場擁有近90%的市場，大量來自 世界各地的電視節(jié)目都經(jīng)安霸芯片壓縮后傳送。在消費攝像機市場，安霸推動開創(chuàng)出一塊多功能攝像機新領域。眾多世界頂尖品牌的數(shù)碼相機、DV、多功能運動攝 像機品牌包括Kodak, SONY, Samsung，GoPro等已經(jīng)正在使用安霸芯片。在安防監(jiān)控市場，安霸利用超高畫質視頻的領先技術，推動高清監(jiān)控攝像機在安防的發(fā)展。安霸在業(yè)界率先 推出了基于最新H.264視頻壓縮標準的高集成SoC芯片，集成了各種關鍵系統(tǒng)功能，提供高性價比的高清整體解決方案。安霸最初將A2系列引入到安防視頻 監(jiān)控領域，發(fā)展到成熟應用的A5s系列，目前已發(fā)展到S2系列UHD超高清安防IPC解決方案。由于技術難度較高，在國內能夠從A2、A5到S2系列都有 深入開發(fā)，有深厚技術積累，并能規(guī)模轉化為實用的高清視頻監(jiān)控產品的公司屈指可數(shù)。
從幾家公司的背景和發(fā)展歷程可以看出，TI在半導體領域有強大的綜合實力，特別是在標清時代與海思、NXP（原飛利浦半導體）等壓縮方案的角逐中全線勝 出，比如國內比較主流的?？?、大華等都與其有莫大的聯(lián)系。在2013年之前，TI占據(jù)IPC市場70%-80%的市場份額，但是隨著安霸、海思在IPC市 場的發(fā)力，TI 芯片在IPC市場的份額有一定的下滑。TI就其本身策略而言，監(jiān)控類芯片在其業(yè)務中所占份額不大，入門技術門檻稍高，技術支持不是很完善，目前使用TI方 案的廠家逐漸減少。海思和安霸都是TI 在IPC市場上強有力的競爭者，如果TI 后續(xù)不能推出像DM368 那樣有競爭力的后續(xù)芯片，將會失去IPC芯片方案市場的主導地位。
海思早期做機頂盒，后進入監(jiān)控領域，主要做后端DVR和前端數(shù)字攝像機芯片，芯片產品定位于低端市場，號稱安防界的MTK。從技術支持的角度來看，海思因 總部在深圳，對于研發(fā)廠商的技術支持比較到位?，F(xiàn)在國內專業(yè)領域的DVR和前端數(shù)字高清攝像機市場空間并不大，所以海思監(jiān)控業(yè)務收入應不大，樂觀估計最多 有十來億收入。因此，華為不搞監(jiān)控專心搞智能終端業(yè)務是非常有可能的。對比起來，全球市場15億部手機，華為一臺P6（用海思手機芯片）的出貨量都可能到 1000萬臺，搞自己的智能終端垂直一體化可能更有意義一些。
相比較而言,安霸和海思從歷史發(fā)展和規(guī)?？磥矶急容^年輕，屬于新生代，但安霸團隊有個明顯的優(yōu)勢就是從一開始就專注于視頻壓縮技術與圖像處理解決方案的研 究，早期的MPEG和現(xiàn)在的H.264高清視頻壓縮都奠定了其高端高清視頻壓縮和圖像處理技術的血統(tǒng)。安霸在傳統(tǒng)的廣播編碼領域的廣播級3A技術、3D降 噪技術等方面的深厚積累，到現(xiàn)在引入安防高清IPC解決方案都顯示出了無與倫比的先天優(yōu)勢。
綜合來看，在安防領域，海思因性價比在低端市場具有很大的優(yōu)勢；安霸圖像效果好、碼流低、穩(wěn)定性好，在中高端市場如日中天；TI因后續(xù)研發(fā)不足，或逐漸被安防生產企業(yè)減少運用。

方案特性概述

TI目前主流的高清IPC解決方案主要是基于DM365和DM368，DM365可做H.264的720P/30fps高清壓縮，其實在這之前還有款 DM355,不過DM355只能支持MPEG4編解碼算法，但MPEG4的劣勢相信大家都已經(jīng)很了解了。盡管如此TI在2009年推出的DM365最高也 還是只能支持到H.264的720P/30fps高清視頻壓縮，該系列作為TI入門高清級的壓縮方案在如功耗、編碼效率、畫質等方面的性能表現(xiàn)并不理想， 但由于其TI在DVR時代的應用慣性，還是有很多高清IPC整合廠家選擇它，包括國內主流的大品牌。鑒于DM365的諸多缺陷，TI迅速推出DM368彌 補在高清IPC解決方案上的差距，DM368可實現(xiàn)多格式的1080P/30fps壓縮，包括了H.264編解碼等在內；采用主頻為423MHz的 ARM926ej-s處理器，整合了（hdvicp，mjcp）視頻圖像協(xié)處理器引擎；DM368已經(jīng)可以支持H.264的1080P/30fps全高清 壓縮，同時畫質和碼流方面有一定提升。
海思在國內DVR產品市場上占有7成左右的份額，并且在臺灣、韓國等海外市場已成為主力視頻監(jiān)控芯片供應商。相比國際巨頭，海思芯片在成本控制等方面具有 很大優(yōu)勢，已成為國內領先的視頻監(jiān)控解決方案。海思提供的安防視頻方案中比較有代表性的是Hi3518和Hi3516等。Hi3516 采用 ARM Cortex A9架構，主要應用于200萬像素級別的圖像壓縮處理。海思基于對國內外市場需求的深刻理解，在3518A、3518C的基礎上深化完善，及時推出了 Hi3518E。作為新一代民用IP攝像機SoC，Hi3518E集成新一代ISP，集成DRAM，POR，RTC，Audio Codec，Sensor電平轉換以及各種時鐘輸出等，將極大的降低IP攝像機的ebom成本。Hi3518E主要占據(jù)低端130萬像素模組及民用監(jiān)控市 場，與海思DVR/NVR芯片相似的SDK設計，能夠支撐客戶快速產品量產，并實現(xiàn)DVR/NVR和IP攝像機的系統(tǒng)布局。Hi3518E解決了消費類廠 家正面臨的諸多難題，內嵌DDR的設計能進一步降低方案商和制造商的生產成本和開發(fā)周期，尤其適合消費類市場價格敏感和“短平快”的特點，成為廠家搶占民 用市場的“利器”。
安霸目前提供給安防領域的方案主要有A2和A5系列，A2作為初期導入的一個系列在高清IPC領域名噪一時，早期高清市場唯一可做1080P全高清全幀率 壓縮的高清IPC方案，其銳利的畫質和較低的碼流讓同時期很多其他同類方IPC方案望塵莫及；但A2作為初期導入的方案在功耗和多碼流方面有不足之處，所 以目前已經(jīng)全線過渡到A5s系列。A5s采用528MHz ARM11處理器，高清H.264和MJPEG視頻編碼引擎，并且集成了專業(yè)處理240MPixel/s圖像處理功能。其圖像處理引擎包含了增強的降噪處 理、圖像增強濾波，以及電子防抖動等技術。A5s 方案擁有多通道視頻編碼器，支持高達14MP像素的視頻編碼，先進的3D MCTF 降噪技術和寬動態(tài)處理功能，支持多達四路的視頻流（其中兩路視頻流可達1080P/30fps+800x600P/30fps）。采用了先進的45納米芯 片工藝及豐富的I/O設備，可將A5s的eBOM縮減到最小，可讓產品適用于多樣化的外形，同時期低功耗這一特性被充分的展現(xiàn)了出來，其原有的銳利的高清 畫質、低碼流、多碼流輸出等優(yōu)勢也表現(xiàn)得更加優(yōu)秀，保持了一貫的優(yōu)勢。
A5S也支持H.264 High Profile 5.0 1080P/30P編碼。安霸A5S系列是目前安霸監(jiān)控類產品中的主力，主要是用在監(jiān)控前端設備(IPC)上，可以接入主流sensor，實現(xiàn)IP一體化 攝像機。該系列芯片綜合表現(xiàn)效果良好，和其他廠家同類芯片比，在ISP、H.264編碼技術(支持多幀參考及CABAC編碼)、功耗上都有較大優(yōu)勢。
綜合比較：TI和安霸都是采用ARM+視頻壓縮單元，都能做到1080P/30fps，都能實現(xiàn)H.264的高清壓縮，在目前高清壓縮方案中都是比較優(yōu)秀 的方案，其開發(fā)難度均較高，也很考驗各研發(fā)廠商的硬件開發(fā)和軟件研發(fā)實力。但就單個高清IPC來說安霸更有優(yōu)勢，這主要是由于TI更注重于傳統(tǒng)的監(jiān)控市 場，其主要目標是多路D1編碼，這也是TI的強項，同時由于DM365和368的主頻和性能比起安霸A5s系列來說要低，而且安霸一開始就專注于單個高清 IPC方案的研究，沒有原來傳統(tǒng)多路標清市場的困擾，與DM365相比，早期的A2就已經(jīng)可以支持H.264的1080P/30fps壓縮，而最新的A5 系列還可支持4路碼流同時輸出（碼流可獨立調節(jié)），最高可支持3MP@20fps, 5MP@12fps, or 10MP@3fps的視頻壓縮。在1080P模式下其功耗不到1W。在保持比較良好的畫質情況下1080P/30fps可做到2Mps的高效率網(wǎng)絡傳輸。 而同期的DM365與安霸A2相比或者DM368與A5s相比在這些方面都顯得力不從心。安霸早期主要從事消費類產品如DV等領域的相關業(yè)務，在ISP圖 像處理和編碼上比較有優(yōu)勢，這些優(yōu)勢在其安防監(jiān)控芯片方面得到了很好地傳承和發(fā)揚。因此安霸的產品最主要的特點就是圖像畫質優(yōu)異，低碼流和低功耗。
而從海思芯片方案來看，海思希望快速占領國內中低端市場，因此芯片大規(guī)模集成，套片配套方案均可提供，且具有本地化的開發(fā)技術支持團隊，攝像機廠商可以快 速開發(fā)出新產品，所以海思在國內低端的模組產品中具有較高的市場占有率，但這也造成模組類產品同質化高。海思自購入ASIC 的ISP后圖像效果有較大的提升，比如其中端Hi3516A產品，在紅外弱光環(huán)境下，靜態(tài)圖像畫質及降噪均具有不錯的表現(xiàn)，但低照度下幀率會有較大犧牲， 而且在大面積運動物體場景下圖像會出現(xiàn)馬賽克效果。最大的瓶頸還是海思產品的碼流控制方面表現(xiàn)不是很好，碼率經(jīng)常限不住，而且發(fā)熱量較大。而海思產品所謂 的“高性價比”，在中端產品線中似乎并不太明顯。

IPC方案主要技術規(guī)格比較

下表主要對TI、海思和安霸方案的主要特點做了比較，這里有必要強調一下，方案本身的技術規(guī)格雖然能體現(xiàn)一定性能優(yōu)勢，但這種比較并不能決定選擇了誰家的 方案就一定能做出優(yōu)秀的產品。相信大家都能理解，高清IPC的外圍設計、產品的功能目標定位、產品市場的定位以及對高清IPC的經(jīng)驗積累和技術沉淀都可能 會左右最終產品的實際性能。舉個淺顯的例子，早期做TI365的有做的不錯的，也有很多廠家失敗的；安霸雖然方案本身優(yōu)勢多一點，但由于是新切入安防市場 的，很多沒有高清沉淀的廠家望而卻步，或者勉強做出來的產品千差萬別；再比如你配置臺式電腦，如果你只選擇了一顆頂級CPU，并不代表你這臺電腦就能有頂 級的性能，因為還有主板、內存、顯卡、硬盤這些外圍呢？甚至不同的操作系統(tǒng)的選擇也會體現(xiàn)出不同的性能，這只是舉了個不是很嚴謹?shù)睦?，但能說明一定問題 的。
 

實際應用優(yōu)勢

在實際應用當中方案本身的優(yōu)勢會通過最終的產品體現(xiàn)出來，比如當組建高清網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)的時候，我們在保持一個較好的高清畫質的前提下盡量節(jié)省帶寬資源，這 帶來的無疑是傳輸結構的簡化和資源的有效利用，特別是在大型的高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控顯得尤為重要。安霸方案從早期A2做720P和1080P/30fps的 H。264編碼只需要2Mbps和4Mbps的網(wǎng)絡傳輸碼流，而同期的方案在2Mbps碼流時長時間持續(xù)壓縮720P/30fps的話其芯片的發(fā)熱量和編 碼出現(xiàn)異常的幾率很高，甚至有時候出現(xiàn)不能完成壓縮的現(xiàn)象。這是個很有意思的比較，因為當基于安霸方案的攝像機廠家在宣傳這個優(yōu)勢時其他方案廠家也跟著宣 傳，有點類似模式時代的參數(shù)跟風現(xiàn)象，但做不做得到只有用戶自己長時間測試過后才知曉其真?zhèn)?。后來安霸體系的廠家又提出了同樣碼流看效果，同樣效果比碼流 這些客觀的概念讓用戶能清晰的去辨別高清攝像機的綜合性能，這里說的效果當然是指畫質、水平解析度等綜合指標。
比起盲目從技術參數(shù)上跟風的廠家，安霸體系的廠家更愿意用自身實際有效的技術指標去為客戶解決問題。上面說到高清畫質、低碼流為網(wǎng)絡傳輸帶來了優(yōu)勢，同樣 低碼流為高清后端存儲解決方案也提供了至關重要的依靠；這里同樣有個基本的概念：就是前端攝像機高清視頻壓縮過后通過網(wǎng)絡傳輸回后端的視頻流大小決定了后 端存儲投資的大小。高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控在給用戶帶來震撼的視覺沖擊的同時，后端存儲投資收益不可忽視。同樣畫質的720P或者1080P，碼流每增加 1Mpbs，那么后端的存儲硬盤等介質、以及存儲服務器等相應會增加，而這類投資稍微控制不好，整個系統(tǒng)的收益就會嚴重失衡，這時候有些廠家選擇就是強行 壓低前端投資，但后端的造價一路走高，維護難度和實施難度也隨之增加；這種收益失衡很多時候用戶看不全，最后得到的是效果也沒預期的好，最終造價也沒達到 預期的控制目標。
真正的高清不僅僅是做一個分辨率出來，高清實際上所涵蓋的意義應該包括優(yōu)秀的色彩還原、真正的高清的解析度，而這些對于方案本身的3A控制技術是有相當高 的要求。安霸在廣播視頻編解碼處理技術上的優(yōu)勢自然的延伸到了安防領域，同時安霸編碼方案在H.264算法方面獨有的優(yōu)勢讓其在低碼流、低延時穩(wěn)定的網(wǎng)絡 傳輸、真正的高清畫質等方面一直有較大的優(yōu)勢。（漢中安防監(jiān)控）

未來發(fā)展趨勢
高清永無止境，視頻監(jiān)控一開始就注定了眾多的攝像機廠家對更高清畫質的不斷追求，同時網(wǎng)絡傳輸技術的不斷普及和智能分析技術的不斷完善，使得高清網(wǎng)絡攝像 機能夠實實在在的為用戶解決更具體的困擾。不管TI也好，還是安霸也好，接下來都會發(fā)布更多、更實用、更強大的具有智能分析接口的高清方案，比如安霸的 S2其主頻已經(jīng)可做到1GHz，其接口更加豐富，并支持4K/UHD超高清圖像壓縮。而在視頻監(jiān)控領域，TI、安霸、海思甚至其他的方案都將呈現(xiàn)一種百花 齊放、各領風騷的態(tài)勢，各家方案的特點或者性能優(yōu)勢此起彼伏的交替著，作為攝像機廠家或者用戶只需要明確自身的市場定位和實際的項目需求選擇合適的高清攝 像機方案或者最終產品，而且越往后發(fā)展，單一某個環(huán)節(jié)的產品或者某個局部技術規(guī)格將不在像現(xiàn)在這樣被刻意放大，因為基于整體的高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控解決方案呈 現(xiàn)在用戶面前或許更容易被接受和認可。