你以為只有金融海嘯嗎?在安防業(yè)界,一場蓄勢待發(fā)已久的技術(shù)浪潮,明年也將席卷全球。如果你還認(rèn)為H.264遙不可及,肯定大錯特錯!
三、四年前,安防產(chǎn)業(yè)談起H.264,就彷佛討論“幽靈”是否存在一樣,充滿話題性,卻又似乎不切實際。如今,隨著芯片業(yè)者前仆后繼地投入,H.26壓縮芯片的研發(fā)與制造,2009年第二季之后,一線制造商的相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品也將陸續(xù)浮上臺面。H.264浪潮已經(jīng)兵臨安防產(chǎn)業(yè)的城下,你準(zhǔn)備好迎接這個改變了嗎?
H.264是什么?
H.264是一種高度壓縮視頻編譯碼格式,與MJPEG、MPEG-2、MPEG-4來自同一體系,被視為MPEG-4的升級版,可以利用超低的數(shù)據(jù)傳輸速率,提供更好的畫質(zhì),而且已被下一代的行動通訊系統(tǒng)3GPP(3rd Generation Partnership Project)采用,作為視頻傳遞的新標(biāo)準(zhǔn)。
H.264最大的好處,就是降低信息儲存空間與所占帶寬,在相同的視頻分辨率之下,使用H.264格式壓縮所得出的視頻數(shù)據(jù)量大小,約只有用MPEG-4視頻容量的一半,更只有MJPEG的九分之一。
這意味著采用H.264的DVR,可以存得更多、更久,也代表采用H.264的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),在輸送視頻數(shù)據(jù)到Hybrid DVR或NVR的過程中,可以減少帶寬的使用量,避免造成網(wǎng)絡(luò)塞車,卻同時擁有更好的視頻質(zhì)量。
H.264的編解碼格式可以被應(yīng)用在許多領(lǐng)域,包括網(wǎng)絡(luò)影音平臺、高畫質(zhì)數(shù)字電視、影音儲存播放工具(藍(lán)光系統(tǒng)、HD DVD)等。當(dāng)然,對于視頻數(shù)據(jù)儲存需求格外龐大的監(jiān)控業(yè)來說,更是期盼已久的視頻壓縮技術(shù)!
H.264為何不再遙遠(yuǎn)?
然而,究竟是什么原因,讓H.264能夠鋪天蓋地席卷而來?
可取國際研發(fā)部總監(jiān)邱忠賢認(rèn)為,造就H.264時代主要有兩個原因,其一是由于監(jiān)控視頻的呈現(xiàn),還沒有一定的標(biāo)準(zhǔn),因此發(fā)現(xiàn)能讓壓縮比更好,而且畫質(zhì)更清晰的H.264算法,有助于提升使用者升級的需求。
更重要的是,當(dāng)安防IC逐漸朝向SoC(System On Chip)的方向發(fā)展,使得制造成本大幅降低。邱忠賢說,目前,使用H.264與MPEG-4芯片而發(fā)展出的低階DVR機(jī)種,兩者的價格已經(jīng)相當(dāng)接近,有些H.264 DVR的機(jī)種,甚至比MPEG-4 DVR的成本還低了5~10%,而且MPEG-4單機(jī)型DVR(Stand alone DVR)出貨的視頻規(guī)格多半是CIF 120fps,H.264 DVR的機(jī)種,卻是從CIF 240fps起跳,這表示制造商能以更劃算的成本,使用到更好的技術(shù),因此更加強(qiáng)了采用H.264的力度。
如今,隨著安防業(yè)上游供貨商動作頻頻,原本“只聞樓梯響”的H.264浪潮,不僅來勢洶洶,更可望掀起一股難以抗拒的時代交替革命!而業(yè)界人士皆預(yù)估,這一波H.264的時代可望持續(xù)4?5年。
邱忠賢指出,H.264的技術(shù)復(fù)雜難度,約比MPEG-4高一倍,表現(xiàn)的效能卻只再提升20%,顯示壓縮技術(shù)發(fā)展,已經(jīng)漸漸面臨瓶頸,越來越難突破,這也表示,越晚出爐的壓縮技術(shù),在市場稱霸的時間也會越久。[nextpage]
芯片商紛紛研發(fā)H.264壓縮芯片
目前市面視頻監(jiān)控設(shè)備的壓縮規(guī)格,雖仍以4路MPEG-4為主流,不過,來到安防產(chǎn)業(yè)最上游的芯片市場,你會發(fā)現(xiàn),廠商間的H.264競賽,早已烽煙四起。不論是透過SoC或DSP芯片進(jìn)行視頻壓縮,H.264規(guī)格都是他們共同前進(jìn)的目標(biāo)。
中、臺、韓 搶奪H.264 SoC先機(jī)
2007年,臺灣的升邁科技率先推出應(yīng)用在DVR的H.264整合性單芯片(SoC)GM8180;之后,中國的海思半導(dǎo)體,也不遑多讓地推出Hi3511,是安防界第一顆加入MUX功能的H.264 SoC,且已開始量產(chǎn)。
為了不讓海思一系列的H.264 SoC專美于前,升邁科技在2008年底再接著推出GM8185,除了包含MUX功能,更提升了SoC內(nèi)含的CPU運作速度,以及Real-Time的成像質(zhì)量,頗有較勁的意味。
而同樣來自臺灣的京磊,也即將推出H.264的SoC,強(qiáng)調(diào)單顆芯片即可同時處理四路D1視頻的壓縮與解壓縮。同時加上內(nèi)建的USB及PCI(Peripheral Component Interconnect,由Intel所發(fā)表的另一種局部總線方式)等功能,不需外掛太多組件,可降低客戶使用于系統(tǒng)上的材料成本。
此外,身為安防IC霸主,韓國也不是省油的燈!包括PentaMicro、Nextchip、Intime、IVNET、SoftLogic、A-logics等,目前也都有計劃地發(fā)展H.264壓縮芯片。
DSP廠商全力邁向H.264
如果連投資金額龐大的ASIC芯片商,都已經(jīng)如此大刀闊斧,相對升級容易的DSP芯片商,當(dāng)然更要全力朝H.264的技術(shù)發(fā)展。
運用壓縮軟件執(zhí)行的DSP壓縮方式,相對于ASIC,有更高的設(shè)計彈性,客制化的需求可以藉由更改軟件程序而獲得變化,更是一個可程序化的擴(kuò)充平臺。
代理SPI的邁吉倫科技產(chǎn)品項目經(jīng)理王瑞麟表示,SPI在2009年會推出新一代產(chǎn)品Storm-2,不但使用H.264技術(shù),且單顆可壓縮8路D1視頻(或各4路同時壓縮解壓縮),體積小、低功耗,而且即使客戶升級至下一代芯片,Storm-1軟件仍可沿用。
Stretch亞太地區(qū)業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)Joe Hanson則表示,Stretch今年已在既有的硬件IC平臺上,推出新的韌體(firmware upgrade)來支援H.264格式及相關(guān)應(yīng)用,2009年初更升級到最新的H.264 / SVC(scalable video coding)格式,客戶只需沿用一樣的硬件芯片即可。
而臺灣也有凌陽核心科技跨入這塊領(lǐng)域,該公司發(fā)展的DSP,除了利用可程序化的編碼平臺與壓縮軟件,讓客戶進(jìn)行客制化的視頻壓縮處理,對于重復(fù)性、規(guī)則性的運算工作,也有多媒體數(shù)據(jù)引擎進(jìn)行加速,同時兼顧壓縮設(shè)計彈性與效能。
前端芯片更強(qiáng)調(diào)輸出高畫質(zhì)
有趣的是,前端的芯片商,也紛紛推出可輸出更多路、更強(qiáng)調(diào)高畫質(zhì)的視頻處理芯片(ADC、MUX)。
例如Techwell在2008年年底推出的TW2880,就是安防界首創(chuàng)加入VGA的16路MUX芯片,讓前端直接可同時輸出6路VGA視頻。而該項產(chǎn)品推出的意義,正代表Techwell也看到H.264視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展前景。
Techwell也不諱言,該公司大部分客戶目前正積極評估或著手開發(fā)H.264的解決方案,預(yù)估最快在2009年的第四季,多數(shù)客戶就會銷售采用H.264壓縮格式的新產(chǎn)品。[nextpage]
在產(chǎn)品方面,雖然大多數(shù)制造商目前在臺面上,還沒有太多采用H.264技術(shù)的產(chǎn)品,卻不代表私底下沒有動作。當(dāng)H.264的壓縮芯片頻頻發(fā)表之際,其實也代表制造商對于推出采用H.264芯片的產(chǎn)品,早已躍躍欲試。
邱忠賢就十分看好H.264未來在安防市場的需求,并表示從明年開始,可取國際就要全力加速H.264壓縮格式的普及化,從低階到高階DVR機(jī)種,將全面涵蓋。此外,也有業(yè)界人士透露,包括臺灣的升泰、慧友、彩富、深微在內(nèi)的安防設(shè)備制造商,其實也已經(jīng)選定配合的芯片供貨商,正進(jìn)行H.264的產(chǎn)品開發(fā),預(yù)計最快在2009年,就會陸續(xù)有相關(guān)的產(chǎn)品問市。
由上可知,不論是核心組件端或系統(tǒng)制造端,H.264技術(shù)都已成為各大領(lǐng)導(dǎo)品牌的發(fā)展重點。
更重要的是,在芯片商的計劃方面,從前端高畫質(zhì)的視頻處理芯片,到后端的H.264壓縮芯片,一應(yīng)俱全,技術(shù)上已能夠串連出H.264的運作核心方案。而從制造商的動作看來,不論是大眾化或高階市場的H.264產(chǎn)品需求,都有制造商去卡位經(jīng)營,產(chǎn)業(yè)的上游供應(yīng)鏈,顯然已有備而來。這樣的發(fā)展,再次證明了H.264“海嘯”,最快在2009年就會全面來襲!
安防的新局面SI的新機(jī)會
而面對未來一年之內(nèi),以H.264壓縮格式發(fā)展而出的安防設(shè)備,很可能將傾巢而出的情勢,對于系統(tǒng)整合商(SI)與工程商來說,面臨的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,也將變得有所不同。
最明顯的就是,使用者的需求,將會整體提高。代理Stretch的彥陽科技業(yè)務(wù)協(xié)理林振榮表示,使用者對于安防產(chǎn)品的功能,永遠(yuǎn)不會滿足,一旦采用H.264技術(shù)的產(chǎn)品越來越普及,價格也越來越有競爭力,自然就會成為使用者的優(yōu)先選擇,而原本在MPEG-4時代被歸屬于中高階市場的視頻質(zhì)量,在H.264時代,可能僅達(dá)到低階市場的基本要求而已。
除此之外,邱忠賢表示,H.264時代來臨的速度,可能會比預(yù)期還要快許多。因為在半年前,該公司采用H.264壓縮格式的DVR,出貨量還掛零,如今卻已高達(dá)出貨量的7成,呈現(xiàn)快速成長。
邱忠賢并預(yù)計,到了2009年第二季時,采用H.264規(guī)格的DVR市場需求量,將會與MPEG-4規(guī)格的DVR,旗鼓相當(dāng),然后逐漸將采用MPEG-4規(guī)格的DVR,從主流市場淘汰出局。
由此可知,在能呈現(xiàn)更高的壓縮率、更好的視頻質(zhì)量,甚至更低的價格下,采用H.264技術(shù)的安防產(chǎn)品,未來勢將出現(xiàn)非常強(qiáng)勁的成長!
因此,過去沒有把H.264“放在眼里”的SI/工程商們,從現(xiàn)在起,為了避面錯失商機(jī),請務(wù)必留意H.264技術(shù)的發(fā)展動向,并積極做好調(diào)整設(shè)備庫存、施工方法與系統(tǒng)整合的管理與布局。
此外,從以往的經(jīng)驗來看,過去一顆提供安防產(chǎn)品應(yīng)用的壓縮芯片,一旦研發(fā)成功,至少會紅3?5年。不過,這個周期目前卻逐漸縮短中。因為安防設(shè)備的淘汰速度,越來越快,采用H.264技術(shù)的安防商品,雖然可望快速打開市場、創(chuàng)造商機(jī),卻也可能很快就面臨殺價競爭的挑戰(zhàn),因此,SI/工程商提供的規(guī)劃服務(wù)能力及附加價值,未來也將更加重要。
而面對上游芯片商爭相推出H.264產(chǎn)品,系統(tǒng)制造商也該培養(yǎng)撰寫應(yīng)用程序的能力,懂得將核心組件做最大化效能的應(yīng)用,才能讓自家設(shè)備成為市場寵兒。
H.264來勢洶洶,這將是領(lǐng)先群雄的商機(jī),還是慘遭出局的險境?就看產(chǎn)業(yè)上下游業(yè)者如何奮力一搏![nextpage]
SVC新標(biāo)準(zhǔn) H.264再升級 |
在H.264/SVC中,除了采用H.264/AVC的壓縮特性,更創(chuàng)新之處在于使用“可階式”的壓縮方式來達(dá)到視頻的可階性編譯碼,也就是說,它將多幅的視頻內(nèi)容壓縮成一層層不同的圖層(詳見圖一),由下往上,每爬升一層,就提高視頻分辨率或增加每秒顯像張數(shù),達(dá)到呈現(xiàn)高畫質(zhì)與動態(tài)清晰視頻的目的。
這樣的突破帶來幾個好處。首先是更節(jié)省儲存空間,一般來說,DVR的硬盤空間若已存滿,就必須外接硬盤把數(shù)據(jù)存出,否則就得要全部刪除,不過因為H.264/SVC“可階式”的壓縮方式,使用者可以選擇保留最基礎(chǔ)分辨率的視頻圖層,把其余較占容量的高解析圖層刪除,儲存空間更節(jié)省,一顆硬盤能夠儲存更久!
另外,更大的好處在于,“可階式”壓縮方式,是在源頭一次完成多種分辨率層次的壓縮,隨著使用單位傳輸帶寬及瀏覽工具的不同,可直接抽出或堆棧出適合的視頻層次傳送過去,同時滿足最佳的瀏覽與儲存格式,而不須再重復(fù)轉(zhuǎn)碼 (transcoding)的動作,可說是“雙串流 (dual stream)”的再進(jìn)化(詳見圖二)。