高清监控核心：机芯市场需求激增
- 来源：中国安防展览网整理 作者：编辑部
- 2013/3/29 10:46:402014
机芯打造监控核心部件
一体化摄像机机芯经过多年的发展，其核心技术一体化镜头的设计以及自动聚焦算法已经相当的成熟。高清一体化镜头品质的标准大致分为：光学性能、关键部件的稳定性和一致性。光学性能主要参考各种光学倍数下镜头的解像力，当然还包括了鬼影、紫边、色散等问题严重性；关键部件主要包括光圈、马达和滤光片切换等部件。
在进入高清时代之后，以上这些技术问题都很快得到了解决。目前已经形成了以日系镜头、中国台湾镜头和国产镜头为代表的不同产品。日系镜头一般光学性能和稳定性表现都不错，但价格较高；中国台湾镜头性价比相对较高，但光学性能特别是高倍解像力表现不足；而国内厂家一体机镜头在稳定性和一致性上表现不太理想。
在自动聚焦算法方面，目前也已经形成主要的几种解决方案，例如，以TI的DM368、FPGA和ASIC为代表的高清图像自动聚焦解决方案。FPGA的解决方案属于硬件电路实现方式，稳定性较高，自动聚焦的效果和速度较快；DM368的解决方案属于软件系统结合硬件寄存器实现方式，其自动聚焦的效果相对较好，但是速度和稳定性方面有待考验；ASIC的解决方案属于硬件电路配合简单软件方式实现，稳定性较高，但机芯厂家的开发灵活度受到很大的限制，很难对自动聚焦的效果和速度进行改善。
高清发展离不开一体化机芯
高清一体化镜头品质的标准大致分为：光学性能、关键部件的稳定性和一致性。光学性能主要参考各种光学倍数下镜头的解像力，当然还包括了鬼影、紫边、色散等问题严重性;关键部件主要包括光圈、马达和滤光片切换等部件。
在进入高清时代之后，以上这些技术问题都很快得到了解决。据中国机器视觉商城了解目前已经形成了以日系镜头、中国台湾镜头和国产镜头为代表的不同产品。日系镜头一般光学性能和稳定性表现都不错，但价格较高;中国台湾镜头性价比相对较高，但光学性能特别是高倍解像力表现不足;而国内厂家一体机镜头在稳定性和一致性上表现不太理想。
高清机芯是集嵌入式系统技术、图像处理技术、镜头控制技术、自动聚焦技术等结合在一起的新技术。近两年来，机芯产品虽是在不断推陈出新，但图像质量、变焦速度、聚焦速度依然是衡量高清机芯性能的重要指标。图像质量的好坏是用户直观的体验。图像质量大致可以分为两方面，白天用户会强调图像的清晰度、色彩还原;夜晚会强调低照效果。如何才能获取更好的图像质量，这是一个很难回答的问题，它与传感器，镜头、图像处理等都有很大的关系。
随着高清摄像机需求的凸显，各厂商已经自己着手开发镜头，如改大标清镜头光学孔径，配合1/3英寸的图像传感器来提升机芯的图像效果，研制高解析的标清镜头提高图像线数，开发百万像素高清镜头来降低成本，这些都使得机芯产品更有竞争力，行业市场技术不断发展。
高清机芯市场需求激增
面对视频监控高清化、网络化和智能化的发展趋势，随着百万高清监控以成熟的技术和合理的价格对整个视频监控市场的渗透，百万高清的数字视频监控时代已经来临，并在进一步完善和提高。目前，传统机芯的价格每年约有10%左右的下降，但是新的高像素、高清晰度的机芯价格仍旧比较高，利润丰厚，从2009年下半年开始，国外厂商加大对高清产品的开发和推广力度，日韩公司推出了高清机芯产品。
2010年索尼和三星主推模拟高清机芯，而日立公司则推出了数字高清机芯。百万像素的数字高清将原来D1的40万像素提高到百万像素，使得日立的130万像素高清一体化摄像机迅速占领了高清机芯的市场，并且供不应求。2011年Sony、日立先后又推出了200万像素数字高清一体化机芯，市场反应良好。2012年三星也推出了自己的200万像素机芯。
除了日韩公司外，国内其机芯企业推出的大都是130万像素的高清机芯，200万像素的机芯产品都还未量产发布。目前，200万高清球型摄像机使用都大多是日立、索尼的机芯。国外虽然在高清技术方面走的比较靠前，但针对高清一体化机芯这一块产品也刚开始起步，同时国外的产品价格比较高，不适合大规模应用。国内一些大的安防公司，比如大华股份正是抓住了这样一个机遇，适时推出200万高清一体化机芯，很好的补全了更高像素的高清一体化机芯的类型，能更好的满足市场的需求。
一体化机芯日趋成熟，功能向多样化靠拢
从10多年前开始，一体化机芯就步入安防监控领域，那时主要是用于球机，后来也使用在一体化枪机，机芯的使用范围逐步扩大，当时机芯的生产厂商主要是日、韩为主，如，日本的SONY、日立、三洋、韩国的LG、三星，后来的CBN等几个厂家，但时至今日，随着国内外安防科技的高速发展，尤其是美国911事件后，国内外*防恐市场需求的大增，特别是中国平安城市建设的巨大市场，带动了国内众多安防产品厂家的研发和生产，目前在国内，很多厂家对模拟机芯的技术已经掌握成熟，但掌握高清一体机机芯核心技术的企业还是为数不多。
但是通过这次测试，我们感觉，国外品牌的机芯产品已经跨越了初的基本功能，开始进入机芯特殊功能深化研发的阶段，如有的机芯透雾功能十分，另外防抖动，跟踪等功能已经成为*的功能，其它如高倍镜头高清数字机芯功能，超低照度的功能特色机芯也会陆续上市。
机芯的核心部件镜头、传感器、图像处理技术、聚焦技术等，每一个模块都制约着机芯的发展。我们在测试中总体感觉目前国内高清机芯产品，如大华的产品十分不错了，已经和早些年前国外进口品牌的产品相差无几，如清晰度十分，达到1100线，色彩还原也很不错等，但是在细节的开发，特殊功能的处理上还有一定的差距，如防抖动，镜头的效果等。
百万高清摄像机芯片应用前景
对目前网络摄像机芯片解决方案而言，一方面SoC芯片解决方案的公司只有具备足够的相关技术才能应对未来更多挑战；另一方面网络摄像机也不是功能越多越全越好，在目前工程水平上快速便捷地满足客户的需求才是根本。
随着百万高清网络摄像机的发展，芯片实现更多功能的同时，集成度也越来越高，随之外围器件会越来越少，功耗也会越来越低。为了实现系统的搭配，数字高清摄像机既要有适合于安防应用的图像传感器，与之对接的后端还要有解码芯片技术的支持，所以后端解码显示芯片的性能也有待更大突破。
百万高清网络摄像机的芯片发展不能简单看成网络摄像机的发展，更值得关注的是系列配套产品的完善。如果能够从芯片设计部分就开始考虑好怎样更加贴近实际安防工程项目，这将会使百万高清网络摄像机更广泛的应用起来。
结语
随着机芯镜头与传感器技术的发展，会有更高分辨率、更高倍数、更低照度的机芯面世来满足用户更高的监控需求。图像处理技术会更智能，使得图像还原更佳机芯产品出现。以高倍数具有多种特殊功能的HD-SDI机芯和高清IP机芯的机芯将逐步取代以往的传统机芯。