赢在高清 CMOS成安防发展两大利器

互联网 | 编辑: 陆里进 2011-05-30 08:39:00转载

高清摄像机的发展推动了安防监控逐步向每秒25帧画面像素为1080P的趋势发展。

高清摄像机的发展推动了安防监控逐步向每秒25帧画面像素为1080P的趋势发展。

在中国,随着720P5MP(MP=Megapixels,百万像素)摄像机的逐渐凸显,高清已成定势。尽管传统的占1.3MP像素摄像机仍在市场中处于主导地位,占据市场份额的60%,不过大量的摄像机生产商们已经开始逐步向2MP、3MP,甚至5MP像素摄像机过渡。大多数3MP或者5MP像素摄像机以及一些200万像素摄像机已经能与25帧率的1080P摄像机媲美。

进一步而言,3MP像素摄像机已经能够支持2048x1536像素,而5MP像素的设备则能够提供2560x1920像素的图像。一些设备供应商们相应,随着价格的逐步下降,二、三百万摄像机最终能够取代1.3MP像素的摄像机。同时,5MP像素的摄像机市场份额会不断扩大,藉由一个微小的5%的市场份额向15%进军。

2010年,高分辨率产品的销量大概估算年增长率超过15%,其总销量为150,000件,其中标准产品和IP类型的分别超过20和60%的增长率。前者的市场份额从2009年的0.36%左右上升至去年的超过0.75%,好转主要归功于日益增长的需求,特别是当时的交通和金融安全管理部门,价格的下降的是原因之二,基层单位的花费成本从原来的200到300美元减少至大概100美元,可接受的成本以及验收速度的加快反过来刺激行业的发展。

一般来说,入门级百万像素摄像机的价格大概在100美元左右,中档水平的百万像素摄像机价格范围则在$300到500美元之间。高端产品价格的市场报价为1,000美元。通常来说,百万像素高速球的价格往往超过1,500美元。

可以说,未来的前景是非常有利的,业界一位产品供应商在预见今年产值时表示。据IMS的一项调查表明,在2014年,全球将有超过一半的IP摄像机为高清摄像机。

图像传感器技术的不断进步

从上游供应商的角度来看,图像传感器技术的进步对制造商来说是个好兆头。比如说,CMOS元器件提供商正在提高传感器的灵敏度,而这一技术的提升能够使得三五百万像素的监控摄像机允许更高像素的分辨率和较低的成本要求。即使是索尼,CCD元器件领域的带头羊,也在不断推动其Exmor系列CMOS摄像机高清摄像机的生产。

许多厂商认为CMOS将在未来两年完全取代CCD,尽管前者现在在百万像素摄像机领域占有40%的市场份额。大多数200万像素及以上摄像机都配备了成像的解决方案。1.3MP摄像机使用CCD作为感光器件是由于其在百万像素入门级的使用中比CMOS的成像质量更好,不过CMOS在此仍然占有成本优势。

除了提高分辨率的水平外,制造商们也在不断提高图像编码压缩处理的效率,以使得监控图像能够更好的进行网络传输。现在,许多摄像机都支持将25fps720p视频流压缩成MPEG-4、H.264的格式通过4-6兆的带宽进行传输。一些人甚至宣称他们的720P摄像机仅需要2兆的带宽便可以进行传输。还有其他一些供应商则通过使用本地存储等措施以减少对带宽的消耗。

该项技术的改进和更成熟的芯片组已经降低了企业的进入门槛。据估计,在未来的两三年内,主流生产厂商都将大规模入主百万像素摄像机的生产。

共同标准的努力

高清监控发展主要的挑战自其刚刚起步便已存在。不同厂家的控制软件和硬件接口通讯协议,大大影响了其兼容性和可操作性,在明年这一协议或将全面采用。这就是为什么制造商赞成推行标准化。一些公司,特别是出口型实体,积极寻求参与到基础工作,把它看作是一个机遇,同时确保用户能够获得他们所需要的东西。

ONVIF,PSIA和HDcctv是在建立统一行业标准的IP和HD的监控系统协议中是最重要的协议。ONVIF具有较大的影响,因为它更大的市场份额,近几年共有超过10个中国企业有加入到这一队伍中来。PSIA在亚洲和欧洲的确则受到广泛支持,在美国,其有五名当地会员供应商。

海康威视、浙江大华、Ragile和中星微电子则联同了两个联盟,这种策略使得他们能够更灵活的迎合目标市场,因为他们可以提供完全兼容的设备。

与ONVIF和PSIA有所不同,HDcctv联盟并不是以ip为基础的,其被认为是通用安全行业发展趋势之一。目前市售的产品中并没有采用这一协议的。作为一种不可压缩和无法封包化的高清解决方案,HDcctv利用同轴电缆进行传输,从而节省了成本,也避免任何可感知的压缩的延迟。这一标准吸引了中国几家制造商的注意,反过来又促进这一标准产品的问世。

制造商们积极参与到标准化的过程中,其中IP监控的领导厂商海康威视、浙江大华表现得尤为踊跃。两者都是ONVIF的成员,前者是PSIA董事会成员,后者则是准和风险的成员。

闭路电视摄像机顶级供应商CSST在2009年通过投票表决成为HDcctv联盟成员。深圳市海思半导体有限公司已签署了优先级获得生产HDcctv标准产品的协议。

基于IP网络的百万像素摄像机

中国制造商生产的百万像素摄像机包括枪机、球机和高速球。所有产品均采用数字编码技术和IP技术,主流摄像机一般为CMOS或CCD传感器的1.3MP、2MP、3MP或5MP的监控摄像机。这些摄像机安装了ASIC或DSP芯片,HD透镜和RJ-45网络接口,传输速度为10/100Mbps。

720P网络摄像机的帧率为25fps最低照度0.1luxp,MPEG-4或H.264压缩格式,支持自动曝光和白平衡,可调压缩码率在32Kbps和8Mbps之间,双码流编码和多重互联网协议;支持W-CDMA或CDMA2000、3G无线保真技术;电源为12/24VDC产品或是支持POE供电。

同时,这些产品也有SD卡插槽,和USB和音频/警报I/O端口。一些厂商增加一个本地视频输出接口,包括基本的BNC或HDMI接口。许多厂商还同时接受定制要求的形式和外观、电动变焦镜头、红外照明和其他要求等。

摄像机最重要的部件为传感器和芯片组。对于前者来说,美光科技旗下的Aptina和OmniVision的型号为MT9P031和OV9710的CMOS传感器都较受欢迎,而CCD则主要来自索尼,其中1/3in1.3MP和1/1.8in2MP为主打产品。

强大的芯片组是高效压缩的基础。目前最炙手可热的视频处理芯片为德州仪器的DM3xx、DM646x,海思半导体的Hi3515、Hi3511/3512,升迈科技的GM8180/8126和安霸的A288S系列。这些芯片的优势在于其较低的成本和简单的设计,制造商充分利用了德州仪器的DaVinci技术和平台。同样,海思半导体也是。

入门级百万像素摄像机的价格大概在100美元左右,中档水平的百万像素摄像机价格范围则在$300到500美元之间。高端产品价格的市场报价为1,000美元。通常来说,百万像素高速球的价格往往超过1,500美元。

台湾:引领百万像素摄像机生产

台湾厂商的监控摄像头不断追求更高像素,以提供更好的视频分辨率和质量。市场上主流供应的摄像机基本上为1.3和2MP,后者占用了很大的市场份额。大部分摄像机能够与网络相连,传输速率为10/100Mbps。

岛上有将近100个视频监控生产商。大多数IP摄像机制造商们生产1.3和2MP的摄像机,而其他的则是上升到5或10MP。虽然闭路电视监控系统厂商没有提供高分辨率的产品,不过他们正在转向高清闭路电视监控,以此来解决图像压缩时造成的数据丢失问题。这一新兴的解决方案采用串行数字接口以允许未经压缩的图像保存在数据中心,当然,如果有必要的话,其也可以通过数字IP网络传输被压缩的图像。

台湾制造商正在开发全景摄像机以避免监控死角,采用的方法之一是采用鱼眼镜头,使其能够实现360度的全景监控。

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