从TV Decoder组件看960H的DVR设计

　　自从Sony于2010年宣告其自家的CCD Sensor与ISP(DSP)支持960画素以来，960H架构为CCTV模拟安防监控开启了一个新纪元。由于960H摄影机渐渐普及，使众多DVR厂商相继投入系统开发。

　　笔者因涉足CCTV多年，并且较早接触960H领域，因此时常收到DVR厂商对于960H在系统设计上一些询问和讨论。本文搜集960H系统设计可能面对的问题，进行综合探讨，并聚焦于高质量、低成本与兼容性兼具的方案实践，盼对从事安防系统研发的朋友能有所帮助。至于市场面与其它技术面，非本文重点仅略述之。

　　Decoder把关DVR影像质量

　　作为CCTV模拟影像讯号后送的第一道接收关卡，960H的TV Decoder选择，决定了DVR影像的质量。目前运用在CCTV的摄影机仍旧以CCD Sensor为最大宗,以其原有的有效画素可区分三类。

　　传统DVR上的TV Decoder搭配760H / 510H的摄影机，一般最大的水平分辨率是500 TV lines (TVL)。若是诉求960H的TV Decoder搭配960H的摄影机，DVR就应该要达到650 TVL效果，才能算是采用960H等级的TV Decoder。

　　必须在彩色模式下测试

　　要达成这样的条件，在此有三个讯号的接口格式(包括取样频率)必需先能遵循和相容，分别是ITU-R BT.601(A/B)、BT.656、BT.1302。除此之外，产品还必需通过JEITA TTR-4602B水平分辨率量测程序(日本电子信息技术产业协会测量的方式)。成熟的Decoder产品，即应该具备上述的设计规范与测试流程。此外，要进行这样的水平分辨率量测，决不可经由后端的SoC或DSP加工处理，例如锐利度的增强，或不是使用彩色模式(Color Mode)下测试等情况。

　　封装和兼容性影响成本

　　960H的Decoder另一个选择重点，是关于「兼容性」，也就是最好能与您原先前一代的DVR设计能共享硬件，这对生产管理而言非常重要。若是Decoder本身即能支持960H与720H(D1等级)，那就更为加分;若是4信道与8信道也能共享硬件，例如占用相近似的脚位和面积，更是最佳的兼容性选择。

　　TV Decoder的封装，也应列入系统设计考虑之一，因为这牵涉到PCB空间运用、散热问题。尤其是8信道或16信道的960H DVR，在空间运用与散热问题上不可等闲视之，其分别对BOM Cost(电子物料成本)与系统稳定性有一定的影响。

　　Decoder组件的选择，大概就相当程度决定了整个DVR设计的三个目标，「高质量、低成本、兼容性」，其它主要零组件，其实DVR厂恐怕也没多少可选择。(因为系统主芯片功能齐备、效能符合者仍不多。)

ｗｗｗ．３５ｋｅｊｉａ．ｃｎ    

ｗｗｗ．３５ｋｅｊｉａ．ｃｏｍ

　　留意电路设计与温度

　　另外和Decoder相关联的DVR设计重点，是周边电路板Layout的设计考虑，对于讯号的质量也至关重要。笔者曾见过DVR厂因为疏忽此细节，延误商机的例子。目前大部份的采集芯片(SoC主芯片)皆可接收960H的Decoder输出QDR mode(144MHz pixel interleaved data format)，由于144MHz比108MHz(D1等级)快了30%，要尽可能支持使用顶层(Top)或底层(Bottom)的走线(Traces)，以降低其电容负载，提升效率。

　　原则上，相关电路走线要尽可能「短」与「等长」，模拟与数字的区分及电路板上地平面的切割应确实执行。安防系统厂的硬件研发端，要向所使用零件厂要求提供Layout Guide，并确实遵循其规范走线来保障讯号的质量。值得一提，若能有防雷击与ESD保护组件电路对策，也最好都能预留。这些要素，其实也都关系到Decoder的选择。

　　制造端宜取得实测数据

　　Decoder的封装，在上述的诸多考虑下就显得更为重要。好的封装能降低Layout的复杂性与系统的温度，尤其对8/16通道的DVR影响更甚。其它方面，若Decoder本身有支持Encoder功能，也会对后续的维修非常有帮助。因为如此可不必经由主芯片，直接输出到显示器播放。

　　系统设计制造端务必要向所采用的零件厂，要求提供你本身系统上实际要用到的规格实测功耗数据，切忌张冠李戴。例如明明需要跑QDR mode，却以厂商提供的SDR mode(为相对较低功耗的输出状态)来作为评估值，显然就会误判。

　　最后，我们谈后段采集芯片的考虑(例如SoC主芯片)。如前文所述,要做960H的DVR厂商，现阶段恐怕可选择的采集芯片不多。DVR要搭配摄影机才构成一完整的系统，摄影机的规格会主导采集芯片发展，甚至成为顾客选用DVR的指标。能妥善跟着摄影机规格的发展，并预留前瞻性设计才是好的960H DVR。

　　把握开发960H契机

　　笔者以为在摄影机朝两极发展下，即960H与510H，Decoder与主控SoC若能同时支持960H与480H不失为一种最佳组合，因为480H是960H的一半，且与510H相比，画素损失不大。就采集芯片的内存与频宽，资源的消耗与数据的处理，都能驱于简易化，又保持原有的质量。

　　根据预估，模拟摄影机在2015前出货量仍将比IP摄影机多5倍(来源：In-Stat, Jan. 2012)，未来DVR的影像质量，又几乎可在新的Decoder和采集芯片纷纷出笼下，不用多花任何新成本，即可提升至960H水平，看来960H引起的风暴已然成形。各位安防系统开发商，Are you ready?