在 监控摄像机 领域,近两年来虽然网络摄像机、高清摄像机已经成为业内热门的话题,不过在可以预见的未来几年内,模拟摄像机仍将占有重要的市场份额。特别是对于一般的民用需求,常规的红外模拟摄像机有其适用场所广、价格低廉、安装及维护方便等优点,仍将会是广大普通用户的。所以对常规红外摄像机继续保持关注有其现实意义,本文尝试对一年来相关技术和应用上的发展进行一些分析。
1、SONY方案的升级
索尼公司推出Effio-E650线方案虽然已经有三年的时间,但前期因为技术还不成熟以及价格太高,加上其DSP芯片的BGA①加工工艺难度较大、方案对线路设计整体要求较高,所以在开始的前两年采用该方案的厂家并不多。随着该方案成熟度的提高、价格的不断下调以及各厂家对其相关技术掌握的加强,到2011年中期出现SONY3172芯片短缺时,多数CCD板或摄像机大厂开始大力推广Effio-E方案。由于其更高的画面解析度、色彩还原度以及更高的信噪比,Effio-E方案的应用很快得到市场的认可;SONY又于2011年底推出增强版的Effio-E方案。到目前单从材料成本上来讲,其价格已经和SONY3172方案没有区别,但Effio-E方案CCD板往往销售价格稍高的主要原因在于其BGA工艺导致其返修的维修成本高。
除了Effio-E方案,索尼公司另外推出的数字宽动态Effio-S方案、具有真正宽动态功能的Effio-P双扫描方案,也得到了不同程度的推广。并且在CCD上,近期索尼已经发布了替换673的811CCD,在该系列方案上持续进行完善。
注①:BGA是“BallGridArrayPackage”的缩写,即球状引脚栅格阵列封装技术。是将原来芯片传统的从四周引出的J形或翼形的阵脚改为从芯片底部平面引出的球形引脚,使芯片本体腹底之下成为全平面的格栅式引脚阵列。它的主要优点是在引脚数量很多的时候可以增大引脚之间的距离,提高了芯片加工的成品率;另外信号延迟减小,适应的频率大大提高。
2、CMOS的应用进一步扩大
这一年来变化的应该就是CMOS芯片在业内地位的提升。以前在人们的概念中CMOS感光芯片是和效果差、便宜关联在一起的,但随着高清摄像机的应用被大力推广,CMOS感光芯片相对于CCD感光芯片的优越性伴随着“高清”同时被市场所认知。
首先我们需要了解一下CMOS和CCD工作机制的不同。CCD在工作时上百万个像素感光生成的上百万个电荷,全部由一个放大器进行电压转变、形成电子信号由一个通道输出,当数据量大就容易发生信号拥堵。CMOS 传感器 每个像素点由一个单独的放大器转换输出,能够在短时间内处理大量数据。这样在面对高清影像大数据传输性能要求时,CCD因其自身传送瓶颈的限制无法满足高清摄像机的需求。
到了2012年,在模拟摄像机领域,由于业内厂家对600TVL的CMOS1089方案的推广,在业内知名品牌的信誉支持下,工程商和用户层面才开始客观看待CMOS1089极高的性价比。而用户的认可反过来又促进了CMOS600TVL摄像机的需求和生产,以致于到目前出现了芯片供应紧张的局面。
3、NextChip方案的日趋成熟
NextChip是韩国一家芯片研发公司,在监控摄像机方面推出的DSP可以搭配索尼CCD。但由于其初期的方案整体效果较差,尽管开始时有一些厂家在推广,但并未得到市场的认可。但经过NextChip公司连续十多次的持续版本升级,其性能已有了大的改善,白天的色彩、清晰度已经非常接近甚至超过同级的SONYDSP的效果,非常适合应用于模拟监控系统中。到2012年初,NextChip进一步发布了NVP2030E、NVP2040E等新方案,新的方案解决了NextChip相对于SONYDSP的不足:即当采用大通光量镜头时白天室外过曝的问题。再加上NextChip所具有的菜单功能,如镜头类型可选、曝光处理方式可选、白平衡、背光处理、日夜切换、亮点修复等,以及比较专用的倒车辅助线功能,为在一些要求不很高的特殊环境应用提供了可能。另外NextChip公司制定的芯片销售价格相对于索尼公司来说也要低很多,对摄像机厂家进行方案选择时显现出了良好的高性价比竞争优势。
4、AVS等具有特殊功能的新方案
有别于传统的方案,升级重点在清晰度不断提升方面,台湾的AVS公司新发布的DSP具有全新人脸识别功能,非常引人注目。该方案提前内置人脸画面的图像特征,然后在摄取的图像中搜索具有人脸特征的区域,找到后将该区域定位并将其进行电子放大,置于画面中央呈现出来。在前期的AVS方案中,人脸被电子放大后往往清晰度不够高;在新的升级方案中由于整体画面清晰度得到了大幅的提升,放大后的人脸图像仍可以保持比较高的清晰度。另外在AVS的新方案中,还具有可以连续存储抓取到的人脸的“脸书”功能,以及可以设置虚拟分割线的“电子栅栏”功能。AVS方案另外所能提供的120帧/秒拍摄速度的宽动态功能,也呈现出了十分理想的效果。
尽管该新方案在技术细节上还有不少需要改进的地方,但通过DSP芯片实现人脸识别及放大的这一崭新思路,给长期以来缺少新意的DSP方案演化进程增添了一个亮点。相信随着技术的进一步成熟、该类新的功能应用场合的增加,该方案的产品会被用户大量的采用。