從TV Decoder組件看960H的DVR監控設計

自從Sony于2010年宣告其自家的CCDSensor與ISP(DSP)支持960畫(huà)素以來(lái)，960H架構為CCTV模擬安防監控開(kāi)啟了一個(gè)新紀元。由于960H攝影機漸漸普及，使眾多DVR廠(chǎng)商相繼投入系統開(kāi)發(fā)。

筆者因涉足CCTV多年，并且較早接觸960H領(lǐng)域，因此時(shí)常收到DVR廠(chǎng)商對于960H在系統設計上一些詢(xún)問(wèn)和討論。本文搜集960H系統設計可能面對的問(wèn)題，進(jìn)行綜合探討，并聚焦于高質(zhì)量、低成本與兼容性兼具的方案實(shí)踐，盼對從事安防系統研發(fā)的朋友能有所幫助。至于市場(chǎng)面與其它技術(shù)面，非本文重點(diǎn)僅略述之。

Decoder把關(guān)DVR影像質(zhì)量

作為CCTV模擬影像訊號后送的第一道接收關(guān)卡，960H的TVDecoder選擇，決定了DVR影像的質(zhì)量。目前運用在CCTV的攝影機仍舊以CCDSensor為最大宗，以其原有的有效畫(huà)素可區分三類(lèi)。

傳統DVR上的TVDecoder搭配760H/510H的攝影機，一般最大的水平分辨率是500TVlines(TVL)。若是訴求960H的TVDecoder搭配960H的攝影機，DVR就應該要達到650TVL效果，才能算是采用960H等級的TVDecoder。

必須在彩色模式下測試

要達成這樣的條件，在此有三個(gè)訊號的接口格式(包括取樣頻率)必需先能遵循和相容，分別是ITU-RBT.601(A/B)、BT.656、BT.1302。除此之外，產(chǎn)品還必需通過(guò)JEITATTR-4602B水平分辨率量測程序(日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )測量的方式)。成熟的Decoder產(chǎn)品，即應該具備上述的設計規范與測試流程。此外，要進(jìn)行這樣的水平分辨率量測，決不可經(jīng)由后端的SoC或DSP加工處理，例如銳利度的增強，或不是使用彩色模式(ColorMode)下測試等情況。

封裝和兼容性影響成本

960H的Decoder另一個(gè)選擇重點(diǎn)，是關(guān)于「兼容性」，也就是最好能與您原先前一代的DVR設計能共享硬件，這對生產(chǎn)管理而言非常重要。若是Decoder本身即能支持960H與720H(D1等級)，那就更為加分；若是4信道與8信道也能共享硬件，例如占用相近似的腳位和面積，更是最佳的兼容性選擇。

TVDecoder的封裝，也應列入系統設計考慮之一，因為這牽涉到PCB空間運用、散熱問(wèn)題。尤其是8信道或16信道的960HDVR，在空間運用與散熱問(wèn)題上不可等閑視之，其分別對BOMCost(電子物料成本)與系統穩定性有一定的影響。

Decoder組件的選擇，大概就相當程度決定了整個(gè)DVR設計的三個(gè)目標，「高質(zhì)量、低成本、兼容性」，其它主要零組件，其實(shí)DVR廠(chǎng)恐怕也沒(méi)多少可選擇。(因為系統主芯片功能齊備、效能符合者仍不多。)

把握開(kāi)發(fā)960H契機

留意電路設計與溫度

另外和Decoder相關(guān)聯(lián)的DVR設計重點(diǎn)，是周邊電路板Layout的設計考慮，對于訊號的質(zhì)量也至關(guān)重要。筆者曾見(jiàn)過(guò)DVR廠(chǎng)因為疏忽此細節，延誤商機的例子。目前大部份的采集芯片(SoC主芯片)皆可接收960H的Decoder輸出QDRmode(144MHzpixelinterleaveddataformat)，由于144MHz比108MHz(D1等級)快了30%，要盡可能支持使用頂層(Top)或底層(Bottom)的走線(xiàn)(Traces)，以降低其電容負載，提升效率。

原則上，相關(guān)電路走線(xiàn)要盡可能「短」與「等長(cháng)」，模擬與數字的區分及電路板上地平面的切割應確實(shí)執行。安防系統廠(chǎng)的硬件研發(fā)端，要向所使用零件廠(chǎng)要求提供LayoutGuide，并確實(shí)遵循其規范走線(xiàn)來(lái)保障訊號的質(zhì)量。值得一提，若能有防雷擊與ESD保護組件電路對策，也最好都能預留。這些要素，其實(shí)也都關(guān)系到Decoder的選擇。

制造端宜取得實(shí)測數據

Decoder的封裝，在上述的諸多考慮下就顯得更為重要。好的封裝能降低Layout的復雜性與系統的溫度，尤其對8/16通道的DVR影響更甚。其它方面，若Decoder本身有支持Encoder功能，也會(huì )對后續的維修非常有幫助。因為如此可不必經(jīng)由主芯片，直接輸出到顯示器播放。

系統設計制造端務(wù)必要向所采用的零件廠(chǎng)，要求提供你本身系統上實(shí)際要用到的規格實(shí)測功耗數據，切忌張冠李戴。例如明明需要跑QDRmode，卻以廠(chǎng)商提供的SDRmode(為相對較低功耗的輸出狀態(tài))來(lái)作為評估值，顯然就會(huì )誤判。

最后，我們談后段采集芯片的考慮(例如SoC主芯片)。如前文所述，要做960H的DVR廠(chǎng)商，現階段恐怕可選擇的采集芯片不多。DVR要搭配攝影機才構成一完整的系統，攝影機的規格會(huì )主導采集芯片發(fā)展，甚至成為顧客選用DVR的指標。能妥善跟著(zhù)攝影機規格的發(fā)展，并預留前瞻性設計才是好的960HDVR。

把握開(kāi)發(fā)960H契機

筆者以為在攝影機朝兩極發(fā)展下，即960H與510H，Decoder與主控SoC若能同時(shí)支持960H與480H不失為一種最佳組合，因為480H是960H的一半，且與510H相比，畫(huà)素損失不大。就采集芯片的內存與頻寬，資源的消耗與數據的處理，都能驅于簡(jiǎn)易化，又保持原有的質(zhì)量。

根據預估，模擬攝影機在2015前出貨量仍將比IP攝影機多5倍(來(lái)源：In-Stat，Jan.2012)，未來(lái)DVR的影像質(zhì)量，又幾乎可在新的Decoder和采集芯片紛紛出籠下，不用多花任何新成本，即可提升至960H水平，看來(lái)960H引起的風(fēng)暴已然成形。各位安防系統開(kāi)發(fā)商，Are you ready？