文/本刊記者 鄭展棒

一體機機芯市場穩(wěn)步增長高清與智能密不可分

文/本刊記者 鄭展棒

早期國內(nèi)高清一體機機芯市場幾乎由國外廠商壟斷，但隨著高速球和一體機機芯市場需求不斷擴大，國內(nèi)一些掌握核心技術(shù)的廠商，也成功推出了國產(chǎn)百萬高清一體機機芯，并且在性能上與國外廠商平分秋色。在市場方面，2011年前三季度百萬高清一體機機芯一直保持著10%的增長速度，國內(nèi)品牌的百萬高清一體機機芯也占到了整個市場的35%。

安防行業(yè)正在經(jīng)歷“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化”的方向發(fā)展，一體機機芯也不例外。而隨著高清一體機機芯性能的提升，隨之可以連帶高清快速球機，一體化攝像機等關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的提升，高清一體機機芯市場應(yīng)用情況理想。與傳統(tǒng)模擬一體化機芯類似，高清一體機機芯更加適合遠(yuǎn)距離監(jiān)控，是交通、港口、平安城市等場所監(jiān)控的較好選擇。

市場增長加快 高清化需求明顯

目前百萬高清一體機機芯發(fā)展態(tài)勢迅猛，很多有研發(fā)實力的廠家都開始投入大量的人力和財力進行一體機機芯的開發(fā)和生產(chǎn)，而且百萬高清一體機機芯可用于多種產(chǎn)品形態(tài)，如高清快球、高清紅外球、高清一體化攝像機、高清云臺等等，從而其市場前景非常廣闊，用量巨大。由于百萬高清一體機機芯的高強適應(yīng)性和靈活性讓其可以在多個行業(yè)和領(lǐng)域得到應(yīng)用，如平安城市、道路監(jiān)控、小區(qū)監(jiān)控、廠區(qū)監(jiān)控、校園監(jiān)控等等；在一些細(xì)分行業(yè)，如公檢法行業(yè)，電力行業(yè)等均有涉足。

另一方面，早期國內(nèi)高清一體機機芯市場幾乎由國外廠商壟斷，但隨著高速球和一體機機芯市場需求不斷擴大，國內(nèi)一些掌握核心技術(shù)的廠商，也成功推出了國產(chǎn)百萬高清一體機機芯，并且在性能上與國外廠商平分秋色。在市場方面，2011年前三季度百萬高清一體機機芯一直保持著10%的增長速度，國內(nèi)品牌的百萬高清一體機機芯也占到了整個市場的35%。

高清畫面與全數(shù)字化的突破

目前，市場上模擬機芯產(chǎn)品還是占據(jù)主流，但從行業(yè)的發(fā)展與廠家的一系列動向可以獲悉，高清機芯的角色在監(jiān)控市場的地位日益加重。相比模擬機芯產(chǎn)品，高清機芯類產(chǎn)品雖然涉及到多個模組技術(shù)的改變與升級，但從本質(zhì)上來講，高清機芯的優(yōu)勢不外乎兩點：1.高清畫面；2.真正的數(shù)字化。

高清畫面主要表現(xiàn)在高清機芯可提供的像素點由原來的D1約40萬像素提高到百萬像素、130萬像素、200萬像素、300萬像素甚至是500萬像素，像素的增大帶來更廣角的畫面，使得在高變倍情況下也能擁有高質(zhì)量畫面；再者，百萬高清機芯最低1280x720的分辨率相比模擬產(chǎn)品704x576的分辨率細(xì)節(jié)表現(xiàn)更為突出，在與球機或一體化攝像機的搭配應(yīng)用下?lián)碛心M機芯不能比擬的圖像清晰度，而對于應(yīng)用較為廣泛的社會治安監(jiān)控等領(lǐng)域，高分辨率的視頻為查處違法車輛、犯罪嫌疑人等提供了重要的技術(shù)手段和證據(jù)。

在模擬機芯產(chǎn)品中，CCD 傳感器產(chǎn)生的模擬信號首先被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過其內(nèi)置的 DSP芯片處理后，又被重新轉(zhuǎn)化為模擬信號在同軸電纜上傳輸。最后，當(dāng)該模擬信號到達后端 DVR時，又被重新數(shù)字化，然后存儲到硬盤上。在這一過程中，圖像信號的三次轉(zhuǎn)化會造成圖像質(zhì)量的下降。但高清一體機機芯中，圖像在經(jīng)由數(shù)字化之后將一直保持?jǐn)?shù)字化的狀態(tài)，無須進行多次數(shù)/?；蚰?數(shù)轉(zhuǎn)化，真正實現(xiàn)全數(shù)字化傳輸。

傳感器、鏡頭、DSP核心技術(shù)創(chuàng)新

高清機芯的硬件模塊結(jié)構(gòu)與模擬產(chǎn)品并無不同，但其傳感器、鏡頭、DSP等核心硬件卻是質(zhì)的飛躍 ：百萬像素高清一體機機芯主要還是延續(xù)了CCD傳感器，最具代表性的莫過于日立的DISC110-C 130萬像素高清一體機機芯，該機芯刮起了高清機芯的颶風(fēng)，其出色的清晰度、景深表現(xiàn)，優(yōu)異的低照性能、長焦變倍，一推出市場，立馬受到眾多高速球廠家、一體機廠家青睞，迅速占領(lǐng)市場。不過在200萬像素以上的機芯產(chǎn)品主要以CMOS為主索尼推出的Exmor CMOS即背照式高感光度CMOS，其低照效果可以媲美CCD，徹底顛覆了之前人們印象中的CMOS夜間效果差這一認(rèn)知。

在鏡頭方面，一些廠家開始推出更高變倍的如22X、28X等光學(xué)變倍的高清鏡頭，以適應(yīng)市場需求，但由于長焦鏡頭技術(shù)門檻相對較高，且對應(yīng)能制造相應(yīng)高清鏡頭的實力廠家相對較少，所以價格相對來說也很高。不過機芯廠商在鏡頭選擇上，依然是國外廠商優(yōu)先，騰龍、富士能、佳能、賓得等廠商在高清、長焦鏡頭上的技術(shù)相比國內(nèi)廠商還是有一定的優(yōu)勢。但國廠鏡頭廠商如鳳凰、福光、鴻發(fā)光電等企業(yè)隨著技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，他們也是機芯廠家的重點選擇企業(yè)。

DSP是考驗各家技術(shù)實力的一個重點，對于3A（自動白平衡、自動曝光、自動聚焦）的處理是衡量一個機芯優(yōu)劣的重要指標(biāo)，一般做的好的廠家白平衡功能在各種場景下都控制的非常好，而且聚焦速度也很快，不論白天夜間聚焦都不超過1S。在DSP部分除了3A之外，還有寬動態(tài)、透霧、智能分析等技術(shù)革新功能，目前也有廠家在推廣，但是現(xiàn)階段來看噱頭的成分更大一些。

競爭激烈 適者生存

2010年日立推出第一款真正意義上的高清機芯產(chǎn)品后，眾多機芯廠家也同時看到國內(nèi)安防行業(yè)正朝著高清化的發(fā)展路線，而高清機芯類產(chǎn)品需求量占據(jù)重要市場份額的巨大商機，紛紛推出相應(yīng)高清機芯產(chǎn)品，市場競爭非常激烈。當(dāng)2010年日立的130萬像素高清機芯DI-SC110-C面世后，索尼、三星紛紛推出200萬CMOS高清機芯以獲取相應(yīng)的市場份額。隨后，LG的LNM1220 12倍變焦全高清1080P與LNM2810 28倍變焦720P高清一體機機芯，松下400萬像素GP-MH310高清一體機機芯也相繼面世。不過，日立也并不示弱，2011年年中，日立的DI-SC220-C 1080P全高清一體機機芯也橫空出世。據(jù)悉，今年日立將會推出一款全新的720P高清機芯，雖然在像素上并沒有多大表現(xiàn)，但該產(chǎn)品是全球第一款真正意義上擁有透霧功能的高清機芯產(chǎn)品，且其在低照度的表現(xiàn)也相比以往產(chǎn)品有了質(zhì)的飛躍。如此看來，在高清機芯領(lǐng)域里，國外廠商競爭的激烈程度不可謂之不慘烈。

雖然日韓企業(yè)在高清機芯技術(shù)創(chuàng)新上相比國內(nèi)企業(yè)具備一定的優(yōu)勢，但從2011年CPSE安博會、今年上半年國內(nèi)各地安防展上，國內(nèi)企業(yè)所展出的高清一體機機芯產(chǎn)品無論在技術(shù)性能還是外觀設(shè)計上均不遜色于國外廠商，同時也出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的高清機芯廠商。對于國內(nèi)高清機芯廠商發(fā)展現(xiàn)狀，浙江大華技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理仲偉表示：“對國內(nèi)廠家而言，傳感器和鏡頭都是選用別家的，而將精力集中在圖像處理、自動聚焦算法研究上，以提高自己的核心競爭力。”

例如，波粒在2011年推出自主研發(fā)低照度一體機芯BL-1080DC，成為國內(nèi)為數(shù)不多的百萬高清一體機機芯廠商之一，打破了國外高清視頻監(jiān)控技術(shù)的壟斷。該高清機芯擁有200萬像素、最低可達照度0.01Lux、36倍光學(xué)變焦、日夜雙濾光片自動轉(zhuǎn)換等優(yōu)點，在低照度、高清晰、遠(yuǎn)距離監(jiān)控等方面有不同凡響的表現(xiàn)，此外，它還具有低耗能、發(fā)熱量小的良好性能。BL-1080DC一經(jīng)推出就受到了極大的關(guān)注，對國外企業(yè)產(chǎn)生不小沖擊。

大華股份的200萬20倍 ICR日夜型高清一體機機芯 DH-CA-HZ2020也頗具代表性。該設(shè)備采用了高可靠性、高性能的工業(yè)級FPGA芯片作為圖像采集、處理及控制芯片，最高有效像素可達240萬，將光學(xué)成像、圖像采集、圖像處理、自動白平衡、自動曝光、自動聚焦、變焦控制設(shè)計為一體，可靠性高，圖像色彩還原能力強且能自動適應(yīng)不同色溫、不同照度、不同物距的拍攝環(huán)境，圖像輸出及控制信號使用LVDS接口對外開放，后端使用時接線方便，信號傳輸可靠性高，可在-20℃～+60℃范圍內(nèi)常年全天候可靠運行。

還有景陽的SN-CMD7100DN/Z18百萬像素高清一體機機芯，該機芯搭載的是18倍高性能光學(xué)變焦鏡頭，結(jié)合景陽自主研發(fā)的高精度圖像聚焦算法，變倍速度極快，其不僅可以提供理想的監(jiān)控視野，而且還能實現(xiàn)完美自動對焦。

除此之外，艾普視達、舜宇、明日實業(yè)、深圳捷高、目擊者等都是國產(chǎn)高清一體機機芯廠家的主力軍，他們的出現(xiàn)給國外一些知名高清機芯廠家來了一次迎頭痛擊，讓他們不得不重視國內(nèi)安防技術(shù)的更新速度與市場占有份額。國外廠商優(yōu)勢在技術(shù)，國內(nèi)廠商則性價比超群，在國內(nèi)安防行業(yè)競爭越發(fā)激烈的今天，“物競天擇，適者生存”的道理同樣適用，并不是價格高的產(chǎn)品才是首選，合適的才是最好的。

從國內(nèi)外眾多高清機芯廠家加大對高清一體機機芯技術(shù)研發(fā)與市場推廣的力度來看，喻示了目前高清機芯產(chǎn)品的春天已經(jīng)來臨，其市場表現(xiàn)也顯得“生機勃勃”。雖然競爭無比激烈，但無論是國內(nèi)外廠家都需要理性對待目前高清機芯市場的高速增長表現(xiàn)，理性競爭，維護高清機芯市場的良好秩序。

高清雖重要 穩(wěn)定性仍是關(guān)鍵

作為監(jiān)控系統(tǒng)的眼睛，機芯的穩(wěn)定性相當(dāng)重要。隨著高清時代的到來，近幾年國內(nèi)涌現(xiàn)出眾多高清廠家，市場上的高清產(chǎn)品也是層出不窮，但是由于目前國內(nèi)能真正做到自主研發(fā)，讓前端產(chǎn)品與后端配套的廠家還并不多，而大多數(shù)廠家采用的是第三方的后端，這就造成前端攝像機與后端配合度不佳，影響穩(wěn)定性。而且，也會存在少部分高清機芯廠家在研發(fā)過程中沒有做充分的測試，導(dǎo)致實際應(yīng)用中故障百出。

機芯產(chǎn)品需要在各種環(huán)境下正常工作，一些有實力的廠家生產(chǎn)的樣機都要經(jīng)過一定范圍的高低溫測試、老化壽命測試、30天無故障的穩(wěn)定性測試，以保證批量出廠的每一臺機芯都能達到最佳效果，這樣才能保證監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以，在選擇高清機芯產(chǎn)品時，優(yōu)秀的品牌相對會好些。

對此，深圳波?？锶珎ソㄗh：“在選擇產(chǎn)品時，首先要選擇有實力、能自主研發(fā)的廠家推出的產(chǎn)品。還要應(yīng)用廣泛，經(jīng)過很多工程項目和復(fù)雜監(jiān)控環(huán)境的考驗，這樣的產(chǎn)品穩(wěn)定性才高。因為高速球是密閉性的，夏季我國許多地方都比較炎熱，要考慮產(chǎn)品的散熱性、耐高溫性。監(jiān)控設(shè)備大多安放在戶外，因此產(chǎn)品的防雨、防浪涌功能也是值得注意的?！?/p>

對于高清機芯應(yīng)用環(huán)境，天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司數(shù)字前端產(chǎn)品經(jīng)理郭輝同樣表示：“一體機機芯產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性主要在于是否可以適應(yīng)室外的惡劣環(huán)境，由于機芯通常都裝在球機或者云臺等室外設(shè)備中，所以高低溫環(huán)境、溫濕度環(huán)境等適應(yīng)性是考驗機芯穩(wěn)定性的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。此外，長時間工作的散熱解決，以及白天和夜間的參數(shù)自動調(diào)整都是保證達到最優(yōu)化效果的必須考慮的因素。在產(chǎn)品選擇上一要看品牌，二要看溫度適應(yīng)性，其次要看整機的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理。”

在選擇應(yīng)用上，為了達到高清機芯產(chǎn)品最理想監(jiān)控效果，浙江大華技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理仲偉表示：“產(chǎn)品的選擇上，建議按需選取，這樣既能保證滿足需求，又能節(jié)省整個監(jiān)控工程的費用。比如，在人流量、車流量多的廣場、路口，推薦使用分辨率更高的200萬像素高清機芯；如果機芯經(jīng)常工作在背光場景，寬動態(tài)機芯是個很好的選擇，而在非背光場景，就不用選擇帶寬動態(tài)機芯，因為帶寬動態(tài)功能的相機普遍會比非寬動態(tài)的價格高。”

上海樂金廣電電子有限公司（LG）設(shè)計部工程師高娜則表示：“在高清機芯的選擇上，各種功能參數(shù)不一定要拘泥于數(shù)字，根據(jù)不同的環(huán)境，來選擇合適的配置，在追求高清的同時，穩(wěn)定定才是最重要。”

高清與智能密不可分

從2006年開始，國內(nèi)安防行業(yè)幾乎呈現(xiàn)出45度角的增趨勢，安防產(chǎn)品在技術(shù)或是在外觀上更是日新月異，這得益于國內(nèi)對安防產(chǎn)品的需求在政府、媒體、企業(yè)的推動下達到了一個新的高度，再加上國內(nèi)對新技術(shù)、新產(chǎn)品擁有充分的包容度，從而刺激安防市場對技術(shù)和產(chǎn)品要求的改變和創(chuàng)新。在高清颶風(fēng)席卷下，作為主力軍之一的高清一體機機芯自然也是如此。

隨著高清傳感器、DSP等技術(shù)的飛速發(fā)展以及更多鏡頭廠家的加入，對高清一體機機芯來說，光學(xué)變倍越來越大、像素點越來越高、圖像分辨率越來越大自然是一種發(fā)展趨勢。具體而言，目前高清機芯市場上主要還是以130萬像素、200萬像素為主，倍數(shù)一般也只有20倍。機芯的核心部件鏡頭、傳感器、圖像處理技術(shù)、聚焦技術(shù)等，每一個模塊都制約著機芯的發(fā)展。隨著機芯鏡頭與傳感器技術(shù)的發(fā)展，需要更高分辨率、更高倍數(shù)、更低照度的機芯面世來滿足用戶更高的監(jiān)控需求。再者，圖像處理技術(shù)的智能化發(fā)展，使得圖像還原更佳，比如機芯的寬動態(tài)功能，目前短處是需要針對寬動態(tài)場景手動開啟，并調(diào)節(jié)強度，而智能化的應(yīng)用則是能做到自動識別出寬動態(tài)場景并調(diào)整圖像參數(shù)，達到全自動智能化處理，節(jié)省時間也節(jié)約成本，且聚焦也會越來越快。

對于高清一體機機芯的發(fā)展趨勢，深圳波?？萍脊煞萦邢薰炯夹g(shù)總監(jiān)匡全慰表示：“未來，高清和智能是一體機機芯的發(fā)展趨勢，這一點已經(jīng)成了行業(yè)共識。在高清的基礎(chǔ)上，植入智能技術(shù)，進行監(jiān)控、判斷、分析、報警，減輕人工監(jiān)控的難度。比如，在車站、碼頭、口岸的進出卡口，通過植入人臉分析的高清攝像機，讓攝像機自動對比數(shù)據(jù)庫里的信息，發(fā)現(xiàn)可疑人物，馬上報警。相信隨著高清監(jiān)控技術(shù)的不斷提高與完善，將來智能化的高清監(jiān)控，將成為安防監(jiān)控的主流趨勢?！?/p>

上海樂金廣電電子有限公司（LG）設(shè)計部工程師高娜則表示：“高清一體機機芯自身的發(fā)展需要突破高清變焦鏡頭組的瓶頸，實現(xiàn)更大倍率的變焦，提供實時高清畫面。此外，高清一體機機芯作為半成品，為了便于客戶二次開發(fā)，需要制定共有的接口標(biāo)準(zhǔn)。”

目前高清有兩個趨向，一個是數(shù)字高清，一個是網(wǎng)絡(luò)高清。主要區(qū)別是在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，更高的清晰度意味著更高的?shù)據(jù)流量，對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟾?。因此，高清一體機機芯的發(fā)展同樣也需取決于后端傳輸技術(shù)的發(fā)展。