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世国防爆摄像机几种高清方案的分析

发表日期:2012-12-24

世国防爆摄像机几种高清方案的分析

高清虽然已在多个行业试点应用,在防爆监控也初露头角,也有很多客户前来询问,但多久才能实现规模化未可知,而且即便高清大量上马,不同市场和客户必然还存在对不同画质的需求。对此,芯片商也有充分的考虑,相继推出HD-SDI960H等高清方案,最终为用户、集成商等提供多种选择。三种方案各有特色,如何寻找一种更经济的过度方案则需要比较酌量。我们世国防爆摄像机也在这三种方案中谨慎选择,细心实验,小心求证,寻求一种更为合理的方案,是企业与客户达到共赢。

世国在刚开始时,因为网络的普及化,网络高清一定终将成为主流,高清是不容置疑的未来大势,但从哪条道路上走向高清,行业中却是充斥着各种不同的声音。最早推出的网络高清,因为实时、带宽、存储、兼容、成本等问题难以在短时间之内规模化应用,推广覆盖速度未能达到行业的预期。如何从D1过渡到720P、1080P甚至更高百万级别,对于很多用户来说,都在寻找一种更经济的过渡方案。

一、IP方案

IP百万高清无疑会成为最主流的选择,由于运算的复杂度非常大,对芯片可以实现的效能可谓无终点。

IP摄像机的末端核心压缩芯片CODEC主导了视频输出后传的条件,包括影像流量、码流数提供、处理CPU速度、画面延时差、视频帧数速度及耗热等。

世国总工程师黄增军表示,CODECSoC这些方面的性能都与过去有很大不同,各厂商在变动码流与固定码流量压缩率方面有进步,过去720P的码流高达4Mbps,而1080p甚至达到8Mbps,现在IP百万在720p@30fps可以压在2-3Mbps,1080p@30fps压在6Mbps以下,大大减轻了传输的负担。

从芯片供应角度看,海思Hi3516芯片的推出,其效能上的升级改进,让TI不再是高端百万IP摄像机的唯一选择,是否会有更多厂商选择海思还是值得关注的。

根据对重要芯片商的观察,我们了解到,市场上IP百万摄像机依图像传感器、编解码及压缩芯片的结构进行搭配,有以下主要方案。

·索尼/OV/Aptina 海思(Hi3516、Hi3517);

·Aptina/PIXIM 海思(Hi3507)。

·Aptina/PIXIM 富瀚微/海思(Hi3507);

·索尼/OV/Aptina TI/安霸(或松下、安讯士、索尼等自有芯片);

当然,半导体以摩尔定律一直在提升性能,安防用的核心芯片一直在改进并不断有新的方案出台,芯片商也在不断调整产品规划,根据市场需求也有经典方案,但是变化随时会产生。以上四种方案只是就目前的观察而言。相对来说,上面四种方案后两者具备成本优势,OEM产品中多有应用。世国防爆摄像机也在逐一谨慎的甄别。

二、HD-SDI方案

更好的画质,更低甚至可以忽略不计的延时,与原有模拟系统良好的兼容性,HD-SDI让大多数没有IP背景的工程商、集成商眼前一亮,引起了多家芯片厂商的注意,安霸、TI、海思等厂家都有加入HD-SDI芯片市场角逐,Gennum不再一枝独秀,促使HD-SDI芯片方案在结构及成本上出现差异化竞争。

而ISP方案的推出,也让SDI摄影机厂商在组件上的选择更多,更好地体现了差异化。在此强调的是,我们对芯片的观察也不能停留在单一芯片上,而是整体的芯片方案,需要观察组件的搭配,以SDI摄像机来看,芯片、传感器及ISP(DSP)共同影响着其产品形式和成本。综合本刊顾问张福对各重要芯片商的观察,我们了解到,目前市场上主要有以下4种HD-SDI芯片方案。

·CMOS/CCD ISP Encoder

第一种方案采用专用的ISP处理芯片和编码处理,该方案较灵活,采用专用的ISP芯片稳定性好,能够保证图像的质量,但非VLDS真实高清@60fps;

·CMOS/CCD (ISP CODEC)

第二种方案采用集成ISP的编码芯片,该方案灵活性次于第一种方案,且集成的ISP处理芯片稳定性虽高,但图像质量一般、成本较高;

·CMOS/CCD FPGA

第三种方案采用FPGA等芯片实现信号处理及编码功能,该方案灵活性最强,但是稳定性差、成本最高、图像质量难于保证;

·CMOS/CCD ISP SDITx

第四种方案采用专用的ISP处理芯片和SDI发射芯片,该方案较灵活,采用专用的ISP芯片稳定性好,能够保证图像的质量,可提供高清@60fps。

由此可见,各种搭配都有优劣,更为优秀的画质是HD-SDI的重要亮点,从其芯片方案上也可以看到,HD-SDI中的ISP多由独立的芯片进行处理,而非集成到编解码器CODEC上。世国工程师比较看重这个方案,因为在成本和效果上,有比较好的性价比,为公司和客户都能带来比较好的优势。

三、960H方案

被业内称为模拟高清的960H方案由Techwell和索尼公司共同定义和开发,被视为高清的过渡方案而大受关注。960H内部组件多采用SonyEffioDSP SonyHADSensor,Effio分为P、S、E三级,可搭配一般功能的SonyHAD-II,或具备WDR/BLC/DN功能的SuperHAD-II,或具备WDR BLC DN Lowlight功能的ExviewHAD-II。

世国总工程师黄增军表示,EffioE、S、P带动了芯片商960H的DSP,以及960HEncoder/Decoder的生产投入,960H摄影机的出现,令DSP市场再起波澜,而以WDR/BLC/DNR为标准配置的需求会带动DSP(ISP)的销售。可以看到,960HDSP与960HENCODER/DECODER是较新的发展芯片,而960H的竞争更多的被视为是DSP效能的竞争。

不过,960H防爆摄像机的产品化和应用还存在诸多的不足。黄增军举例说明,960H(976x494NTSC)格式目前LCD都不支持,无法在LCD监视器全部显示。CRT监视器可以完整显示效果较好,但已少生产,960H在模拟录像下损失部分画面,可能影响证据完整性。因此960H在产品和应用后端方面还有诸多难题需要解决。世国也在尽全力来攻克这些技术问题,打造出大家所能认同的世国高清防爆摄像机深圳世国科技

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