近年來(lái)，在物聯(lián)網(wǎng)多樣化應用場(chǎng)景的驅動(dòng)下，視頻芯片市場(chǎng)的增長(cháng)遠超所有人的預期。

據可靠消息稱(chēng)，海思占據安防市場(chǎng)70%以上的份額，去年視頻芯片的出貨量5000萬(wàn)顆左右，而今年較去年暴漲60%，出貨量將會(huì )達到8000萬(wàn)顆，預計2017年還能保持30%以上的增長(cháng)率。另外，國科微電子也在短短的3個(gè)月時(shí)間內，芯片出貨量累計超過(guò)100萬(wàn)顆。因此，市場(chǎng)需求量之大由此可見(jiàn)一斑。

不過(guò)，也正是由于應用場(chǎng)景的不斷豐富，如無(wú)人機航拍、IPC安防、運動(dòng)相機、行車(chē)記錄儀、VR/AR等，不同場(chǎng)景之間對視頻芯片的要求悄然改變，最終導致視頻芯片市場(chǎng)呈現“兩大趨勢”。那么，對于這“兩大趨勢”，你了解多少呢？

應用場(chǎng)景不同，芯片的需求發(fā)生明顯變化

實(shí)際上，無(wú)論是在IPC安防、無(wú)人機航拍，還是在運動(dòng)相機、行車(chē)記錄儀等場(chǎng)景中，視頻芯片的功能都是對視頻進(jìn)行壓縮、降噪、白平衡等處理。那么，芯片的要求差別到底在哪里呢？接下來(lái)就以實(shí)際的應用案例給大家娓娓道來(lái)。

IPC安防VS運動(dòng)相機：其實(shí)，安防和運動(dòng)相機的應用場(chǎng)景有一個(gè)非常明顯的差異，那就是IPC安裝好之后，背景圖像幾乎不會(huì )變化，只是人在圖像里面運動(dòng)，而運動(dòng)相機是被人拿在手里，所以隨著(zhù)人的走動(dòng)，背景圖像也會(huì )發(fā)生劇烈的變化。

基于此，國科微電子監控產(chǎn)品線(xiàn)副總經(jīng)理羅勇華向智慧產(chǎn)品圈說(shuō)道：“相較于IPC而言，由于運動(dòng)相機的背景圖像不斷變化，導致芯片要處理的數據量至少要翻好幾倍。因此，芯片功耗、編解碼效率、圖像分辨率、緩存大小等技術(shù)指標都不一樣，在芯片規劃之初就要有清晰的認識?！?/p>

此外，由于IPC所處的環(huán)境變化非常緩慢，比如：從白天到晚上，亮度變化是緩慢進(jìn)行的，所以底層算法（如自動(dòng)白平衡算法）的參數只需要簡(jiǎn)單調整2次（白天和晚上各一次），就能達到圖像質(zhì)量的要求。但是，運動(dòng)相機可能在1秒鐘時(shí)間內，所處的環(huán)境就由亮變成暗，比如：晚上坐在燈火通明的家里，直接對著(zhù)窗外黑暗的環(huán)境拍照，如果按照IPC的思路，或者之前沒(méi)有考慮過(guò)這個(gè)應用場(chǎng)景，底層算法的參數根本調整不過(guò)來(lái)。

IPC安防VS行車(chē)記錄儀：在安防領(lǐng)域中，（WDR）寬動(dòng)態(tài)技術(shù)能讓圖像中特別亮和特別暗的地方，都能清晰的顯示出來(lái)，是一項非常實(shí)用的技術(shù)。但是，如果直接將IPC的思路直接應用到行車(chē)記錄儀中，將會(huì )發(fā)生哪些情況呢？

據悉，海思的視頻芯片就曾經(jīng)做過(guò)相應的實(shí)驗，而測試的結果也毫無(wú)疑問(wèn)顯示，兩個(gè)不同應用場(chǎng)景的視頻芯片根本不能通用。比如：一輛汽車(chē)于晚上行駛在高速公路上時(shí)，如果芯片檢測到第一幀圖像很暗的話(huà)，就會(huì )將WDR打開(kāi)，但是當車(chē)將要行駛到路燈下面時(shí)，芯片檢測到圖像亮度適合，就會(huì )將WDR關(guān)閉，于是隨著(zhù)汽車(chē)不斷穿過(guò)路燈，WDR就會(huì )一直處于開(kāi)、關(guān)的無(wú)限循環(huán)當中，底層算法的參數也在開(kāi)、關(guān)狀態(tài)之間不斷調整，拍出來(lái)的視頻自然也是“慘不忍睹”。

不僅如此，根據不同的應用場(chǎng)景，芯片和整機產(chǎn)品的測試也需要改變，例如：以前IPC只需要測試一個(gè)幀率、一個(gè)分辨率、一個(gè)場(chǎng)景就完成了，但是行車(chē)記錄儀的測試變得更加復雜，不同幀率、不同分辨率、白天黑夜、隧道等場(chǎng)景，而無(wú)人機航拍甚至還有連拍、抓拍等功能，都需要一一驗證驗證，否則很容易出現在某些場(chǎng)景下，拍攝就會(huì )出現問(wèn)題。

應用算法硬化成芯片功能模塊，大坑or優(yōu)勢

在生活的各種應用場(chǎng)景中，視頻的分辨率正在不斷增加，比如：1080P的IPC、2K的運動(dòng)相機、8K的VR設備等，視頻芯片的處理能力正面臨新一輪的挑戰。為此，許多芯片企業(yè)將應用算法硬化，以便減輕CPU的負擔，同時(shí)提升處理速度。

但是，“算法硬化”到底是大坑還是優(yōu)勢呢？

算法硬化是個(gè)“大坑”：海思的一個(gè)朋友告訴智慧產(chǎn)品圈，海思的視頻芯片曾經(jīng)做過(guò)算法硬化的嘗試，功能是在IPC監控區域里面畫(huà)一條邊界線(xiàn)，只要有人跨過(guò)這條邊界線(xiàn)，IPC就會(huì )自動(dòng)報警。

于是，視頻芯片1.0實(shí)現了直線(xiàn)監控邊界，使以前需要占用CPU 10%資源的純軟件算法方式，硬化之后僅需要2%的資源。在此基礎上，海思又推出了視頻芯片2.0，新增加了折線(xiàn)、梯形的監控邊界，同時(shí)優(yōu)化效率僅占用1%的資源。

不過(guò)，在連續推出幾版芯片之后，海思的視頻芯片部門(mén)就發(fā)現，算法硬化是一個(gè)“大坑”。因為應用無(wú)窮無(wú)盡，各種算法也沒(méi)辦法窮舉，比如：監控邊界有直線(xiàn)、折線(xiàn)、圓、橢圓等形狀，根本不可能都實(shí)現出來(lái)。所以，對于整機產(chǎn)品廠(chǎng)商而言，使用算法硬化的芯片做出來(lái)的整機產(chǎn)品，只能針對比較細分的市場(chǎng)，而要想應用到更大的領(lǐng)域，只能不斷填補這個(gè)“大坑”。

因此，海思后來(lái)也改變了自己的策略，加強視頻芯片的能力，比如：加入DSP、GPU等模塊，由工具決定哪些算法適合DSP，哪些適合GPU，然后再把計算能力和接口開(kāi)放出來(lái)，從而讓整機產(chǎn)品廠(chǎng)商能實(shí)現各種不同應用場(chǎng)景的功能。

算法硬化是巨大“優(yōu)勢”：算法硬化能帶來(lái)諸多優(yōu)勢，首先是運行效率高，硬件的速度遠甩軟件幾條街。其次是減少芯片面積，因為是針對細分市場(chǎng)，所以多余的管腳、flash、緩沖等都可以砍掉，在成本上具備巨大的優(yōu)勢。最后是功耗降低，沒(méi)有了冗余的模塊，功耗自然也能降下來(lái)，同時(shí)也增強了整機產(chǎn)品的續航能力。

基于此，整機產(chǎn)品廠(chǎng)商才能在競爭激烈的消費類(lèi)市場(chǎng)，具備較大的優(yōu)勢，從而快速占領(lǐng)細分市場(chǎng)。國科微電子總裁助理隋軍向智慧產(chǎn)品圈說(shuō)道：“國科已經(jīng)成功將車(chē)牌識別的算法硬化了，以提高視頻芯片在高速公路、停車(chē)系統等應用場(chǎng)景的識別效率。未來(lái)，基于智慧家庭領(lǐng)域，還會(huì )選擇將玻璃破碎檢測、嬰兒哭啼等算法硬化?！?/p>

因此，國科微電子專(zhuān)注于打造“視頻應用平臺”，將算法廠(chǎng)商、硬件方案商、產(chǎn)品廠(chǎng)商緊密聯(lián)合在一起，使最前沿的市場(chǎng)信息能毫無(wú)障礙的反饋回來(lái)，讓每一個(gè)環(huán)節上的企業(yè)都能快速做出市場(chǎng)反應。另外，國科微電子還采用PIN2PIN的芯片迭代方式，同時(shí)“加量不加價(jià)”，從720P升級到1080P價(jià)格基本不變，從而幫助整機產(chǎn)品廠(chǎng)商減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，節省研發(fā)成本。

總結

總而言之，如果沒(méi)有全面考慮這“兩個(gè)變化”趨勢，必然會(huì )導致整機產(chǎn)品廠(chǎng)商在芯片選型時(shí)考慮不全面，推出的產(chǎn)品自然也會(huì )出現各種問(wèn)題。而對于芯片企業(yè)而言，在消費市場(chǎng)的一次踏空，浪費至少2年時(shí)間和前期巨大的成本投入，更重要的是錯失進(jìn)入市場(chǎng)的最佳時(shí)間節點(diǎn)，所帶來(lái)的后果往往也是毀滅性的。