攝像部分是視頻監控系統的“眼睛”,攝像機的成像器件有CCD芯片和CMOS芯片兩大類。當前攝像機以CCD芯片為主,較低價位的CMOS攝像機也占據一部分市場。為了提高攝像機成像水平可采用2-3個芯片。索尼與松下的CCD芯片占據了市場的主要份額。基于CMOS芯片和數字像素系統圖像處理技術的攝像機的超寬動態已經超過了CCD芯片攝像機的水平。CMOS芯片有可能SoC集成,工作電流小,是一種低成本,低功耗器件。典型的圖像SoC包括像素陣列,定時電路,模擬調理電路,A/D、DSP與數字接口電路。
一體化攝像機簡稱一體機,來源于家用攝錄一體機。對于一體化攝像機安防業內一直以來有幾種不同的理解,有指半球型一體機、快速球型一體機、結合云臺的一體化攝像機和鏡頭內建的一體機等。嚴格來說,快速球型攝像機、半球型攝像機與特指的一體機不是一個概念,現在通常所說的一體化攝像機應專指鏡頭內建、可自動聚焦的一體化攝像機。它將分立的攝像機機芯、電動變焦鏡頭、全方位云臺、防護罩和解碼器等5個獨立的部分有機地結合為一個整體,其電源、視頻、控制信號均有直接插口,以運行的平滑穩定及連續而著稱,有時也被稱為一體化監控定位系統。一體機主要配套電教投影機和智能球機使用。由于一體機在監控領域主要配套于高檔球機,技術指標比較先進,一些監控廠家也爭先恐后地把自己生產的紅外機、網絡機稱為紅外一體、網絡一體機,而這些攝像機中有的根本就沒有電動變焦鏡頭,這是一種炒作概念的夸大宣傳。國內也有一些廠家生產一體機,如宏天智、萬佳安、翔飛、銳達視、海康等。
由于監控攝像機的核心技術CCD及DSP技術基本掌握在國外廠家手中,這是不爭的事實,因此要想在CCD及DSP技術上取得突破,顯然存在困難,隨著國外知名廠家紛紛在國內設廠,我們的優勢人力成本也在逐漸喪失,國內廠家要想在監控攝像機取得發展,除了降低成本,改善管理,提高質量和服務提供個性化需求也是國內廠商必須考慮的問題。
一體化攝像機的技術發展
一體化攝像機的關鍵技術是鏡頭、CCD和DSP處理模塊。鏡頭主要被日本廠商所掌握,如Canon、Camputar、Avenir等,在一體機領域提供OEM最多的是Canon鏡頭。從CCD(為攝像機優劣的關鍵元素)看,供應商以Sony為主,Sony產CCD又以民用為主流,SonyCCD分為SuperHAD和Exview兩種類型,其中Exview是最新技術,普遍采用1/4寸尺寸,性噪比高于SuperHAD;Panasonic和Samsung各自用自己的CCD生產一體機;其他柯達、富士主要開發專業用的CCD。在DSP處理芯片上,不同廠家各有特色,如Sony的DSP芯片在色彩還原度方面比較優秀,而Canon、Nikon的DSP在捕光模式和對焦上比較好。
目前中國產一體機基本都是用進口機芯,因此在圖像和畫質上與國外產品基本沒什么差別,因而考量國內產品的技術要點就集中在產品的耐用性方面,因為國內產品在一體機的電機和傳動裝置上是自己研發,電機和傳動裝置的耐熱性直接影響到一體機的穩定性和耐用性。用于一體機的電機有同步電機和直流電機,同步電機溫升快,使用壽命相對要短,但直流電機成本太高,因而市場仍以同步電機為主。
2010年3月24日,“強強聯手,開創監控新時代”2010年嘉杰新品推介會暨三星機芯應用研討會在北京順利舉行,會議結束后三星公司戰略營業部部長申東瑾先生與天津三星泰科光電子有限公司技術總監丘紅斌,一起接收了慧聰安防網的采訪。
慧聰安防網:三星機芯的最新產品在哪些地方有突破?
申東瑾:我們領先國內的一些機芯公司的優勢,在低照度夜視、安全補償這些性能上有一定的優勢。我們的徹夜式逐行掃描,在晚上畫面噪點情況是非常清晰細膩的。
丘紅斌:目前擁有我們自主研發DSP處理芯片技術的能力,具有的寬動態、虛擬逐行掃描、暗區補償這些技術都是引導著行業發展的方向。
三星機芯新產品有哪些特性?
丘紅斌:三星機芯的優勢完全體現在DSP芯片應用上,我們的高清、高速、強光抑制、虛擬逐行掃描、暗區補償、智能分析。這些技術都是集中在DSP芯片來處理的,這是我們獨立研究開發的,在世界上擁有這種技術的企業屈指可數。就像我們三星剛剛進入CCTV視頻監控領域一樣,短短的幾年時間內我們已經成為行業內具有領先優勢的企業。我們有信心讓三星整體解決方案提供商在安防行業的競爭優勢得到進一步認可。
編者話:監控攝像機作為前端產品,數字化、網絡化成為一種趨勢,其前端處理能力大大增強,如目前提供的IP模塊,采用最新的Ti Davinci技術,采用一顆高集成的ARM+DSP架構的高速多媒體處理器芯片,使監控攝像機智能分析成為可能,另外監控攝像機作為視頻監控的前端產品,采集的數據沒有經過編碼及傳輸,完整地保留了原始的數據信息,對信息量的損失最小,可以有效提高智能分析的準確性。