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安防高清监控效果究竟与摄像机芯片有无关系

2013年03月01日 15:52    来源:慧聪安防网   作者:辛闻   

  近日,有媒体报道《安防高清监控效果与摄像机芯片无关》的文章引起业内一片唏嘘。该文章认为:“目前IP高清的开发,或者说评价高清的优劣,不在于选择什么芯片,重点在于基于现成的方案能做出什么样的应用。”这种观点让很多专业人士咋舌,安防高清监控效果真的与摄像机的芯片没有关系吗?

  答案毋庸置疑是否定的,众所周知,监控摄像机的核心组件是图像传感器和视频处理芯片,要实现良好的图像质量,除了前端镜头、传感器部分对光线的处理,影像处理部分也是摄像机中不可忽视的一环。而芯片作为核心处理器,对高清监控的效果更是起着举足轻重的作用。

  ISP携手DSP芯片提升监控画质

  ISP(imagesignalprocessor,图像信号处理器)是CMOS和CCD摄像机中的重要器件,主要功能是在成像过程中对CCD(或CMOS)蓄积下的电荷信息进行处理,包括线性纠正、噪声去除、坏点去除、内插、白平衡、自动曝光控制等。

  DSP(digitalsingnalprocessor)是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。直接从传感器中得到的图像是很糟糕的,不论色彩还是细节都与实际图像有很大差距,只能看到图像的中物体的大致轮廓。而采用专用DSP芯片作为ISP可以大大提高摄像机的视频处理及操作性能。经过ISP的处理,包括内插、去噪、去坏点、边缘加强、肤色矫正、白平衡等操作后,可以使图像变的更加细腻,更加贴近真实世界中的图像。

  具备低照度、宽动态、透雾等功能的摄像机也往往采用专用DSP芯片进行处理。因而采用什么样的DSP芯片影响图像传感器的处理效果,从而影响监控的效果。由此可见,监控效果与摄像机的芯片息息相关,并不是无关联。

  高清网络摄像机对机内的压缩芯片以及CPU处理能力要求较高,芯片的处理能力主要体现在分辨率、低带宽多码流应用方面。高清摄像机绝大多数是IPC,而IPC的视频编解码及压缩必然有损耗,不同的视频编解码和压缩处理芯片的压缩比和对图像质量影响也有不同。处理芯片的压缩比更是大大影响高清监控画质的优劣。

  芯片升级 只为提高监控效果

  芯片一直制约着我国电子产业的发展,多少年来一直是国人的心病,国人也一直渴望摆脱“洋芯片”的牵制。对安防来讲,芯片也一直是制约监控画质的关键因素,近来年,为提升图像效果,部分企业积极研发芯片以提升功能。例如索尼公司为了提升CMOS芯片图像效果,包括灵敏度和宽动态,特别开发了一项新的功能——View-DR。这个功能包含了三项先进技术:针对安防监控研发的专业高灵敏度ExmorCMOS、多次曝光宽动态技术、可视性增强(VE)技术。

  一般来说宽动态打开后灵敏度是会降低的,但通过开启View-DR功能,不仅宽动态范围超过120dB,而且相比传统宽动态灵敏度提升了2倍,同时对比度也增加4倍,使图像效果在低光和明暗对比强烈的环境中得到极大增强和改善。在高清监控摄像机噪点控制方面,索尼也有独特的超级动态降噪技术(XDNR),在降低噪点的同时也能保证移动物体的边缘清晰不拖尾。

  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。因此,芯片的革新与升级成为行业关注的重点。

  安防芯片 高清智能是方向

  对于中国芯片产业的发展前景,在国务院去年年底公布的《加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中明确将芯片产业作为核心基础性产业。芯片的发展空间巨大,朝着怎样的方向发展是关键。安防行业,高清和智能无疑是近年来的热点话题,同样,高清和智能也将是安防芯片的发展方向。

  随着安防芯片市场的增长,安防芯片的细分也是势在必行。安防芯片根据应用场合的不同,细分成以下不同的种类:网络摄像机芯片,应用于网络摄像机产品,这是最近两年IPC市场逐步成熟的产物,这些芯片侧重于高清压缩、智能化和ISP处理,目前这类芯片市场容量还不如DVR/NVR芯片,但是可以预见的是,一段时间以后,这类芯片将占据绝大部分的安防市场份额。

  辅助芯片,主要用于智能化和ISP业务,以DSP和FPGA为主,在模拟摄像机里,这类用于ISP的DSP或者FPGA芯片大量被应用。而由于智能分析产品目前市场容量还处于初级阶段,用于智能分析产品的DSP用量较少。

  无论是网络摄像机芯片,还是辅助芯片,高清和智能必将成为芯片的发展方向。芯片的速度如何快速跟进产品和行业的发展,以及如何引导产业链的健康成长是安防芯片发展面临的挑战和机遇。芯片影响高清监控效果,在安防产业链条中扮演越来越重要的角色,民族芯片何时助安防发展士气,是众多安防人士翘首以待的期盼。


责任编辑:李梦夕
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