隨著安防監(jiān)控行業(yè)市場的高速發(fā)展，對于監(jiān)控系統(tǒng)而言，早在前幾年，高清只是一個全新的技術(shù)概念，通過幾年來研發(fā)人員的不懈努力，整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括從圖像采集、轉(zhuǎn)換、壓縮、傳輸、存儲、控制、顯示等都得到了質(zhì)的提升。而對整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，前端圖像采集設(shè)備即攝像機是整個系統(tǒng)的核心，只有前端保證了高清，整套系統(tǒng)的高清才不會是空中樓閣，不僅如此，在高清化的同時，各大廠商結(jié)合自己行業(yè)技術(shù)沉淀，網(wǎng)絡(luò)化和智能化等也逐漸走進(jìn)人們的視野。

當(dāng)前市場情況，高清監(jiān)控系統(tǒng)大致分為三條主線，分別是960h模擬攝像機、hd-sdi數(shù)字高清攝像機、百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。下面，我們將簡單探討一下各主要方案的芯片方案。

960h模擬攝像機

模擬監(jiān)控時代，清晰度從最早的380線發(fā)展到420線、480線，再到540線、600線、到如今的960h方案，這些演變是歷經(jīng)了市場的洗禮和用戶的需求提升。目前模擬高清主要以960h為主，前端圖像傳感器主要以類似icx663和icx673，以及icx811、icx679等可達(dá)960h的水平像素的sensor為主，這些傳感器的有效像素都可做到976(h)×582(v)。

而后端大多以sony的effio系列為主，通常以icx663搭配effio-p的方式，做成寬動態(tài)的機型，這種搭配方式主要是為提升攝像機的整體寬動態(tài)效果，以滿足特殊場合場景的應(yīng)用，一般金融行業(yè)對此有較高的需求，如自動取款機場景。景陽依此方案而研發(fā)的59/50系列寬動態(tài)機型，在輸出高清的同時，將寬動態(tài)范圍做到100db以上，實現(xiàn)了在各種逆光或者背光環(huán)境下，依然清晰可見畫面中的前景和背景。

同時結(jié)合2d/3d降噪，將混雜在視頻信號中的雜波信號濾除，做到了畫面的干凈細(xì)膩，在行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。另外一種方式是icx673搭配effio-e的方案，增強版的effio-e是sony基于960h推出的高清解決方案，在完全兼容舊版本的情況下，增加了諸如透霧、多級osd菜單等功能，圖像效果更加清晰細(xì)膩，配備可移動紅外濾光片，實現(xiàn)真正的日夜監(jiān)控，多級的osd菜單，可調(diào)節(jié)攝像的各個不同參數(shù)以滿足不同應(yīng)用場景的需求。此種方案以景陽的59/30系列攝像機為代表，廣泛應(yīng)用在要求高清畫質(zhì)的場所，如平安城市、交通、金融、教育、監(jiān)獄、礦業(yè)、電力等行業(yè)場所。

hd-sdi數(shù)字高清攝像機

屬于高清監(jiān)控的快速發(fā)展領(lǐng)域，有著他自身一些優(yōu)勢，首先由于其實現(xiàn)了真正的數(shù)字高清的同時，保留了原有模擬系統(tǒng)的簡單易用特點，在舊有模擬監(jiān)控系統(tǒng)框架上非常容易替換，施工人員無需培訓(xùn)，可輕松上手。其次，sdi(serialdigitalinterface)接口是一種數(shù)字分量串行接口，是smpte制定的一種廣播級信號標(biāo)準(zhǔn)，hd-dsi作為其中一種，同樣采用bnc接口走視頻同軸線輸出，或者光纖傳輸。采用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸接口，具有良好的兼容性，殼方便接入任何廠家提供的hd-dvr設(shè)備，在實際項目中有較大的選擇空間，同時對于后期維護替換等方面也較方便，這一優(yōu)勢是目前高清網(wǎng)絡(luò)攝像機不可比擬的。最后，hd-sdi數(shù)字高清攝像機有高質(zhì)量的低延時特性，這一特性填補了特殊市場的需求，例如審訊系統(tǒng)。hd-sdi監(jiān)控不采用網(wǎng)絡(luò)來傳輸，不會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)帶寬帶來的延時問題，高質(zhì)量的傳輸線材可做到30~50ms的低延時，這在監(jiān)控系統(tǒng)來講，可稱之為無延時的實時圖像，另一方面，hd-sdi攝像機沒有做壓縮編碼處理，可做到無損輸出，在畫面細(xì)節(jié)表現(xiàn)上更加出色，同時也減少的因壓縮編碼帶來的耗時問題。

當(dāng)前hd-sdi攝像機主流分辨率為1280x720、1920x1080，而前端傳感器有ccd和cmos兩種類型，但就目前市場產(chǎn)品形態(tài)看來，更多的是選在高分辨率的cmos來作為前端信號采集，例如景陽科技股份有限公司的hd-sdi解決方案采用的是sonyexmorrcmos背照技術(shù)的感光元件，改善了傳統(tǒng)cmos感光元件的感光度。exmorrcmos采用了和普通方法相反、向沒有布線層的一面照射光線的背面照射技術(shù)，由于不受金屬線路和晶體管的阻礙，開口率(光電轉(zhuǎn)換部分在一個像素中所占的面積比例)可提高至近100%。與其以往1.75μm間隔的表面照射產(chǎn)品相比，背面照射產(chǎn)品在信噪比上具有很大優(yōu)勢。

但是，我們同時也應(yīng)看到hd-sdi高清攝像機發(fā)展的制約的一面，首先傳輸距離上，由于其本身傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很大，導(dǎo)致實際應(yīng)用受阻，目前的傳輸線材大多做到100~150米左右，要更遠(yuǎn)的距離需要額外增加中端設(shè)備。另一方面，后端配套設(shè)備的短缺，作為實際項目的應(yīng)用，必須要配備完善的hd-sdi光端機，sdi-dvr、hd-sdi視頻矩陣、顯示大屏等等配套設(shè)備，才能充分體現(xiàn)hd-sdi的高清優(yōu)勢，無疑這些配套設(shè)備將會大大提高整套應(yīng)用方案的成本費用。隨著市場對hd-sdi的接受以及成本的減低，hd-sdi才會形成自己的發(fā)展之道。

百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機相對大家來家都已經(jīng)不陌生了，這兩年的廣泛應(yīng)用，一個完整的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機芯片方案包括圖像傳感器模塊，圖像處理模塊(isp)，網(wǎng)絡(luò)攝編碼壓縮模塊，每個模塊都扮演著重要角色。

圖像傳感器是攝像機的重要組成部分。根據(jù)元件的不同，可分為ccd和cmos兩大類。如sony的icx445、icx274、imx036/136，aptina的mt9m034、ar0130、mt9p006，omnivison的ov2715等等。圖像傳感器的作用是將光學(xué)圖像采集并轉(zhuǎn)換成后端isp可用的電信號。

這些cmossensor在低照度、寬動態(tài)、高像素等方面各具特色，深圳市景陽科技股份有限公司與這些sensor廠家保持著緊密的深度合作關(guān)系，

圖像信號處理器isp(imagesignalprocessor)的主要作用是對前端圖像傳感器輸出的信號做后期的處理。不同的isp用來匹配不同廠商的圖像傳感器。isp的優(yōu)異在整個攝像機產(chǎn)品中很重要，應(yīng)當(dāng)說它直接影響呈現(xiàn)給用戶的影響畫質(zhì)的優(yōu)劣。圖像經(jīng)過圖像經(jīng)過ccd或者cmos的采集后，需要經(jīng)過后期的處理才可以較好的適應(yīng)不同的環(huán)境，在不同的光學(xué)條件下都能較好的還原出現(xiàn)場細(xì)節(jié)。

在isp中它會完成我們常常提及的2a(awb/ae，自動白平衡/自動曝光)或者3a(awb/ae/af，自動白平衡/自動曝光/自動聚焦)，目前主流的做法都是將isp集成在dsp部分，例如ti的tms320dm368、dm369、dm385等解決方案，海思的hi3516、hi3517、hi3518等系列。

網(wǎng)絡(luò)攝像機的重點部分即在于后端壓縮編碼部分，首先我們來了解壓縮處理和數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換的概念。isp將前端圖像傳感器信號處理后，一般會以bt.656/bt.1120/yuv4：2：2等數(shù)字接口格式傳輸?shù)胶蠖颂幚硇酒?。壓縮處理器(soc或dsp)可以將視頻信號以h.264/mpeg-4/mjpeg算法進(jìn)行編碼壓縮，然后通過內(nèi)建的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以tcp/ip協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行傳輸給用戶。

高清攝像機中的壓縮編碼芯片dsp市場上常見的廠商有ti(德州儀器)、ambarella(安霸)、hislicon(海思半導(dǎo)體)、nxp(恩智浦半導(dǎo)體)等。不同廠家的硬件壓縮處理器擁有各自的特性，比如低功耗、高性能、高視頻壓縮質(zhì)量、高壓縮比等。

結(jié)束語

高清攝像機的相關(guān)芯片解決方案正在高速發(fā)展，市場對高清監(jiān)控產(chǎn)品的性能要求也在不斷提高，各種高清解決方案也層出不窮，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)市場需求和是實際項目選擇合適的高清解決方案，那么這就需要我們對攝像機的芯片有充分的了解和認(rèn)識，只有充分了解，才能合理利用芯片的資源，做出有自我核心競爭力的產(chǎn)品。

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