近年來(lái)，在物聯(lián)網(wǎng)多樣化應(yīng)用場(chǎng)景的驅(qū)動(dòng)下，視頻芯片市場(chǎng)的增長(zhǎng)遠(yuǎn)超所有人的預(yù)期。

據(jù)可靠消息稱(chēng)，海思占據(jù)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(dá)到8000萬(wàn)顆，預(yù)計(jì)2017年還能保持30%以上的增長(zhǎng)率。另外，國(guó)科微電子也在短短的3個(gè)月時(shí)間內(nèi)，芯片出貨量累計(jì)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(yīng)用場(chǎng)景的不斷豐富，如無(wú)人機(jī)航拍、IPC安防、運(yùn)動(dòng)相機(jī)、行車(chē)記錄儀、VR/AR等，不同場(chǎng)景之間對(duì)視頻芯片的要求悄然改變，最終導(dǎo)致視頻芯片市場(chǎng)呈現(xiàn)“兩大趨勢(shì)”。那么，對(duì)于這“兩大趨勢(shì)”，你了解多少呢？

應(yīng)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(jī)航拍，還是在運(yùn)動(dòng)相機(jī)、行車(chē)記錄儀等場(chǎng)景中，視頻芯片的功能都是對(duì)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(yīng)用案例給大家娓娓道來(lái)。

IPC安防VS運(yùn)動(dòng)相機(jī)：其實(shí)，安防和運(yùn)動(dòng)相機(jī)的應(yīng)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(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)相機(jī)是被人拿在手里，所以隨著人的走動(dòng)，背景圖像也會(huì)發(fā)生劇烈的變化。

基于此，國(guó)科微電子監(jiān)控產(chǎn)品線副總經(jīng)理羅勇華向智慧產(chǎn)品圈說(shuō)道：“相較于IPC而言，由于運(yùn)動(dòng)相機(jī)的背景圖像不斷變化，導(dǎo)致芯片要處理的數(shù)據(jù)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(biāo)都不一樣，在芯片規(guī)劃之初就要有清晰的認(rèn)識(shí)?！?/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(shù)只需要簡(jiǎn)單調(diào)整2次（白天和晚上各一次），就能達(dá)到圖像質(zhì)量的要求。但是，運(yùn)動(dòng)相機(jī)可能在1秒鐘時(shí)間內(nèi)，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(duì)著窗外黑暗的環(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(yīng)用場(chǎng)景，底層算法的參數(shù)根本調(diào)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(xiàng)非常實(shí)用的技術(shù)。但是，如果直接將IPC的思路直接應(yīng)用到行車(chē)記錄儀中，將會(huì)發(fā)生哪些情況呢？

據(jù)悉，海思的視頻芯片就曾經(jīng)做過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，而測(cè)試的結(jié)果也毫無(wú)疑問(wèn)顯示，兩個(gè)不同應(yīng)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(cè)到第一幀圖像很暗的話，就會(huì)將WDR打開(kāi)，但是當(dāng)車(chē)將要行駛到路燈下面時(shí)，芯片檢測(cè)到圖像亮度適合，就會(huì)將WDR關(guān)閉，于是隨著汽車(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(dāng)中，底層算法的參數(shù)也在開(kāi)、關(guān)狀態(tài)之間不斷調(diào)整，拍出來(lái)的視頻自然也是“慘不忍睹”。

不僅如此，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，芯片和整機(jī)產(chǎn)品的測(cè)試也需要改變，例如：以前IPC只需要測(cè)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(cè)試變得更加復(fù)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(jī)航拍甚至還有連拍、抓拍等功能，都需要一一驗(yàn)證驗(yàn)證，否則很容易出現(xiàn)在某些場(chǎng)景下，拍攝就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

應(yīng)用算法硬化成芯片功能模塊，大坑or優(yōu)勢(shì)

在生活的各種應(yīng)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(yùn)動(dòng)相機(jī)、8K的VR設(shè)備等，視頻芯片的處理能力正面臨新一輪的挑戰(zhàn)。為此，許多芯片企業(yè)將應(yīng)用算法硬化，以便減輕CPU的負(fù)擔(dān)，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(shì)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(jiān)控區(qū)域里面畫(huà)一條邊界線，只要有人跨過(guò)這條邊界線，IPC就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

于是，視頻芯片1.0實(shí)現(xiàn)了直線監(jiān)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(chǔ)上，海思又推出了視頻芯片2.0，新增加了折線、梯形的監(jiān)控邊界，同時(shí)優(yōu)化效率僅占用1%的資源。

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

因此，海思后來(lái)也改變了自己的策略，加強(qiáng)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(jì)算能力和接口開(kāi)放出來(lái)，從而讓整機(jī)產(chǎn)品廠商能實(shí)現(xiàn)各種不同應(yīng)用場(chǎng)景的功能。

算法硬化是巨大“優(yōu)勢(shì)”：算法硬化能帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)，首先是運(yùn)行效率高，硬件的速度遠(yuǎn)甩軟件幾條街。其次是減少芯片面積，因?yàn)槭轻槍?duì)細(xì)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(shì)。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(qiáng)了整機(jī)產(chǎn)品的續(xù)航能力。

基于此，整機(jī)產(chǎn)品廠商才能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)，具備較大的優(yōu)勢(shì)，從而快速占領(lǐng)細(xì)分市場(chǎng)。國(guó)科微電子總裁助理隋軍向智慧產(chǎn)品圈說(shuō)道：“國(guó)科已經(jīng)成功將車(chē)牌識(shí)別的算法硬化了，以提高視頻芯片在高速公路、停車(chē)系統(tǒng)等應(yīng)用場(chǎng)景的識(shí)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(cè)、嬰兒哭啼等算法硬化。”

因此，國(guó)科微電子專(zhuān)注于打造“視頻應(yīng)用平臺(tái)”，將算法廠商、硬件方案商、產(chǎn)品廠商緊密聯(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(jié)上的企業(yè)都能快速做出市場(chǎng)反應(yīng)。另外，國(guó)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(jí)到1080P價(jià)格基本不變，從而幫助整機(jī)產(chǎn)品廠商減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，節(jié)省研發(fā)成本。

總結(jié)

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