百万高清帮助专题

重新认识“百万高清”

问:数字摄像机就是之前的网络摄像机吗?

答:数字摄像机,根据传输方式的差别,有USB摄像头(也就是IT领域的电脑摄像头)与网络摄像机,而网络摄像机通常又分为两种,一个是前端基于CCTV模拟摄像机基础,后面加视频处理与网络传输模块,这种摄像机具有很多与模拟摄像机相同的弊端,最高画质不超过D1,另一个就是纯数字高清摄像机,它没有反复的数模转换,直接将数字视频处理并网络传输出去。后者数字高清网络摄像机会取代前者传统网络摄像机。

问:百万高清摄像机占用硬盘大吗?

答:百万高清摄像机,像素高自然所占用的硬盘容量就大,但是由于它是数字信号摄像机,可以做到信噪比佳,画面干净,雪花点少,从而大量节省硬盘空间。以720P高清为例,每路每小时录像占用硬盘空间可以控制在1G以内,与D1分辨率模拟监控录像码流相当。

问:百万高清摄像机,是不是像素越高越好?

答:百万高清摄像机,如果选用合适的感光器与视频压缩处理器,可以轻松做到130万,200万,甚至500万像素。但是,并非像素越高,摄像机的应用价值就越高。对于安防监控摄像机,除了考虑像素,同时还要考虑低照度。而一般像素越高,低照度越差,像素与低照度是成反比的,另外像素越高,码流与硬盘占用容量也会越大。在不少卖家的现场展示中,摄相机像素在200万以上的效果,多半是取景光线明亮的室外,而很少展示室内低照下的监控录像,这对买家其实是一个误导。

问:百万高清时代,CMOS是否会大量取代CCD?

答:在模拟监控时代,CCD因为早发展,同时提供免费的全套技术方案,得到了众多摄像机厂家的青睐。然而CMOS芯片发展晚一步,早期技术落后于CCD,加上成熟的全套技术方案不多,因此并不给看好。后来,CMOS芯片技术得到了迅速发展,低照度性能也大幅度提升,尤其是在手机等消费类电子领域,已经是大量使用了CMOS感光器,很多高端的数码相机更是用CMOS代替了CCD。最近几年,美国APTINA等公司加大了对安防领域的重视,高性价比的CMOS芯片开始流向安防领域,进而会对CCD在安防领域的地位产生冲击力,尤其是进入数字高清时代,数字高清摄像机逐步取代模拟摄像机,CMOS大有取代CCD成为市场主流之势。

问: CCD的百万高清摄像机与CMOS的百万高清相比,低照度会更好吗?

答:根据感光器半导体公司技术人员的说法,同样的感光面积,像素点越多,每个像素的感光面积就越小,每个像素所接受的光子数量就少了,自然感光器的光照灵敏度就越差。很多人经常错误地拿几十万像素的1/3’寸CCD模拟摄像机去与1/3’寸CMOS百万高清摄像机比较低照度效果,从而得出错误的结论,以为CCD低照度更好。事实上,以APTINA公司1/3’寸130万像素芯片制成的低照度摄像机与某采用日产1/3’寸CCD芯片制成的130万像素数字高清摄像机进行低照度效果对比,在同等条件下,CMOS不仅不亚于CCD,反而在视觉上大大超越了CCD百万摄像机。

“百万高清”三道关

问:带宽——百万高清监控是否受网络带宽限制?

答:百万高清因为像素高,理论上会导致码流更大,但因为雪花噪点小,节省了码流,这就减少了带宽的限制。另外,百万高清摄像机通常有双码流技术,即本地(局域网带宽充足)高清录像,远程可根据带宽采用CIF分辨率监控,这样就基本没有网络带宽的烦恼了。

问:价格——高清是不是一定高价?

答:一般的观点认为:高清必然高价,一分钱一分货。这主要是因为在过去,百万高清摄像机多半从国外进口,价格极其昂贵。但是最近几年,国内百万高清技术不断成熟并推向市场,成本大幅降低,价格也远远低于国外进口的高清摄像机,无论是在政府高端项目,还是中低端民用市场,国产数字高清摄像机的性价比远远高于国外商家,带给安防用户低价优质的高清体验。

问:低照度——如何解决百万高清摄像机的夜间或低照度监控问题?

答:长期以来,低照度是困扰百万高清摄像机的一大难题。为了让百万高清的低照度效果达到最佳,首先得选用镜头F值大的镜头,感光面积大的感光器,如1/2,1/2.5或1/3,在军工行业通常还会更大,但民用安防监控通常考虑到成本,多为1/2.5-1/3’。如美国APTINA公司推出的新款130万像素低超度1/3 ’ 感光器,波粒智能采用此芯片迅速研制出低照度宽动态百万高清摄像机,兼顾了清晰度与低照度,尤其是低照度效果,在同等监控环境下远远优于模拟摄像机,这一突破将极大加速数字百万高清摄像机的普及。

“百万高清”为工程“减赋”

问:百万高清监控,还需要视频采集卡吗?

答:不需要了,数字百万高清摄像机网络输出的是经过MPEG-4或H264等算法压缩过的数字视频,视频采集卡主要功能就是将模拟信号转化成数字信号,交于DSP或CPU等处理器压缩,因此百万高清监控,后端不需要视频采集卡,也不需要压缩。

问:什么是数模混合DVR卡?

答:数模混合DVR卡,就是既能接模拟摄像机,同时也能接受数字高清摄像机视频信号,模拟视频经过转化成数字视频与高清晰的数字视频显示在同一软件界面,实现统一的显示,管理,回放等功能。目前波粒所有视频采集卡,已全面升级为百万高清数字与模拟混合DVR卡,而价格基本保持不变。之前卖出的波粒品牌ETHER9000与BL1400系列DVR都可以通过更换软件免费升级为数模混合DVR。

问:百万高清摄像机是否会遇到模拟摄像机类似的电磁干扰烦恼?

答:不会的,百万高清数字视频,以数字压缩视频输出,在传输过程不容易受到电磁干扰,克服了普通的模拟监控易受干扰的烦恼。因此数字百万高清摄像机画面更干净。

问:百万高清摄像机通过网络传输,最远是多少米?

答:通常建议直连为最远为150米,超过150米,可通过交换机延伸,并且交换机可以递加,从而延伸到更长的距离,当距离长达千米以上,可以采用光纤交换机(光纤收发器)延伸。由于光纤收发器远比模拟视频传输所用的光端机便宜,因此为百万高清监控节省了费用。

问:百万高清摄像机如果采用POE供电,是否可靠?

答:POE供电,已经是非常成熟的技术,已经在市场上通过长期验证,它已经不算是有待考察的新技术了,因此根本必担心。POE网络供电,电压为48V,到达摄像机时,转成摄像机的工作电压。

“百万高清”虚实探究

问:为什么市场上百万高清红外机不多见?

答:百万高清已经经过多年的概念灌输,无论是在安防展览,还是媒体杂志,都充斥着各种品牌的百万高清摄像机,但是国内自主研发并能够批量销售的百万高清品牌,却屈指可数,而能出红外百万高清的厂家则更少。很多公司从方案商这里买开发板与方案,误以为能轻松研制出可销售的产品,殊不知,数字摄像机的自动聚焦,色彩校正,网络传输,低照度改善等都需要自己开发,方案商只提供一个初步半成品。只是出了图像,大量开发工作需要自己完成,因此失败率非常高。如果厂家连普通的百万高清摄像机都没有顺利推出,就更不用说百万红外机。百万高清红外机,方案商没方案,需要自己开发与控制彩色(不感红外)与黑白(感红外)切换软件。

问:国内有多少百万高清厂家?

答:根据各半导体公司统计,国内参与研发百万高清摄像机的厂家多达百家以上,以TI的达芬奇DM3XX系列与美国APTINA公司9P031为组合的方案,国内累计就有近百家公司购买了此方案与开发板。但是一两年后,绝大多数公司在3A技术、大数据量网络传输等技术点上栽倒,只有极个别研制成功并推向市场,其中波粒智能是唯一一家实现了全自主研制出3A技术的厂家,最终将百万高清摄像机的关键技术逐一攻破,成为TI与APTINA公司重要合作与支持对象。在各类安防展览会上,虽然可以看到众多厂家展示各自的百万高清产品,但真正能全自主开发并实现量产的企业只有两三家,半自主开发并能销售百万高清的厂家不到5家。

问:国内有自主研发百万高清高速球吗?

答:在模拟时代,国内的高速球机芯多为日本等进口,高速球一个关键技术点就是自动聚焦部分,这部分功能控制是由芯片来实现的,正因为如此,国内公司没有机会自己开发自动聚焦,因此国内的模拟高速球,不得不是依赖进口机芯。而进入数字高清时代,国内有少数研  发实力雄厚的企业(如:波粒),自主开发了该部分技术,通过运行在ARM上的软件来实现自动聚焦与智能控制,从而打破了日韩系半导体兼镜头或摄像机厂家的技术垄断地位。在国内,波粒将成为百万高清高速球重要供应商。

问:百万高清的嵌入式录像机与嵌入式 DVR 的关系是怎样的?

答:他们同属于视频录像机,在软件技术与功能上有很大的相似性与相通性,但是只有极少数字DVR厂家有机会转向数字高清嵌入式录像机,首先,要做百万高清录像机,得先要有能力自主研发有竞争力的数字高清摄像机,要有摄像机优势,其次,百万高清录像机的技术难度远高于嵌入式DVR,目前百万高清嵌入式录像机没有接近成品的方案可买,自主研发是个不简单的事情,并且百万高清的 VGA 分辨率必须高于 1024X768, 通常多为1920X1080,如此大的 VGA输出分辨率在嵌入式DVR品牌中很少见。另外百万高清的解压缩要求也高,因为分辨率高,数据量大,对软件技术有整体性提高。

问:百万高清摄像机是不是随便买套方案就成了厂家?

答:买套方案就成为百万高清摄像机厂家的想法是不可能的。首先,摄像机方案商通常会以当前主流的感光器与某种处理器做出一个摄像机半成品,然后出售给想研发百万高清的厂家,但是由于方案商本身接触工程商较少,他们只能开发出一些基本的功能,剩下需要厂价自主开发。其次,一旦后来芯片公司推出新的感光器,而且不是直接替换感光器,这就需要方案提供商重新编写自动白平衡、自动曝光与自动聚焦软件,升级起来非常麻烦。再次,国内拥有3A技术的摄像机厂家极少,加上攻克了前端摄像机,厂家还需要做出相对应的录像机,这就将百万高清的研发门槛提到了新的高度。因此在百万高清时代,只有具备强大研发与综合实力的厂家。

“百万高清”开创安防新时代

问:国内百万高清摄像机是否像模拟摄像机那样受控于日本,只能停留在中低端?

答:众所周知,日本某些芯片公司除了研发销售感光器芯片,同时自己还生产销售摄像机。日本原厂的摄像机,由于高经营成本,自然价格较高,加上高额的利润空间,通常只能卖完欧美发达国家与中国等政府高端项目。但是日系芯片公司并不满足只占有部分高端市场,他们还想占领发展中或贫穷国家的中低端民用摄像机市场,因此他们特意推出一些技术上打了折扣的二流全套技术方案,免费赠送给中国的安防电子加工厂,让他们去占领中低端市场份额,中国摄像机厂家赚取加工费与微利,而日本芯片公司则通过买芯片给中国摄像机厂家获取高额利润,从而实现高中低端市场通吃。在通吃高中低端市场的同时,日本企业还要防止中国企业掌握摄像机核心技术,因为一旦中国摄像机厂家一旦掌握了核心技术,能做出与日本原厂品质相当的摄像机,势必去冲击到日本原厂的高端市场的利益。低价高质的国产摄像机返销到日本本土,卖到欧美高端市场怎么办?这肯定是日本芯片公司不希望的。正因为如此国内摄像机厂家如果要依赖日本摄像机厂家的CCD与DSP,必然要受到日系摄像机厂家的控制,必将始终停留在中低端市场。  但是,在数字百万高清摄像机时代,很多关键技术不再只能依赖芯片来实现,而是可以通过软件来解决,比如宽动态、低照度、自动聚焦、智能化等,加上欧美芯片上对一些技术的开放,在IC方面起步晚、芯片技术落后于国外的中国安防企业,就可以“避短”,在数字摄像机技术上赶超日韩系企业,进军高端安防市场。

问:数字摄像机的网络视频标准,对安防的影响如何?

答:在模拟监控时代,由于沿用了广电行业的CCTV视频标准,模拟摄像机厂家与监控录像机厂家各自不需要关心对方的接口,做摄像机的厂家,可以不需要开发DVR,做DVR的厂家可以不需要开发摄像机。尤其是做摄像机的厂家,他们可以拿到日本索尼等公司的免费摄像机全套技术方案,几乎不需要多少研发,就能推出产品。因此摄像机厂家的门槛低,产品同质化严重,价格与利润越来越低。  在数字高清摄像机时代,网络视频标准固然有利于安防行业的规范、健康可持续发展,但是在现阶段,市场上存在着企业标准、行业标准、国际标准,大都属于推荐性标准,没有国家强制力。厂商在选择标准的时候,为了维护自己的既得利益,常常会选择对自己有利的标准。市场上往往同一种类型的产品,用在别的牌子系统时就会出现不兼容的情况,让用户十分头疼。任何一个新事物都要经历不成熟到成熟的发展过程,可以预料的是,网络监控将随着标准的完善而得到长足发展,在标准尚未统一的情况下,厂商只得努力做到兼容。

问:进入数字高清时代,模拟摄像机厂家是否变身为数字高清摄像机厂家?

答:进入数字高清时代,数字高清摄像机的价格越来越靠近模拟摄像机,最终在某个时候整个市场全部由数字高清摄像机占有,这是必然趋势,因此很多模拟摄像机厂家都已经在考虑转向准备做数字高清摄像机,但是对于模拟摄像机厂家,会有不少的阻力,因为过去做模拟摄像机,关键技术已经是日本芯片公司完成的。自己并没有参与,缺乏研发积累,而数字高清摄像机里的自动白平衡,自动曝光,自动聚焦,宽动态,帧累积等技术需要自己从头开始研发,技术难度高,需要漫长的时间与庞大的研发资金透露,即便把摄像机做好了,还需要结着做NVR,混合DVR,网络管理软件等,这恰恰是之前模拟摄像机厂家很少接触的技术领域。因此模拟摄像厂家转身到数字高清摄像机厂家阻力很大。成功转型的厂家肯定不会很多。有了这一分析,我们也应该知道,未来的视频监控安防厂家所需要的综合实力更强,门槛更高,少了很多山寨公司,螺丝刀组装工厂介入,自然市场也会更加规范与理性,广大工程商与经销商的利润得到了保证,用户的品质会得到更好的保障。

问:数字高清摄像机将来是否会面临盗版?

答:在安防领域盗版最为泛滥的当属DVR卡,电路相对简单,只要请个高手破解一下DVR卡上的加密芯片,复制软件,抄袭DVR卡电路,既能实现盗版,DVR卡的成本也不会太高,一次性生产几百个,资金投入并不多。DVR卡上的电子元件也少,加工企业也容易,哪怕是最小电子加工厂都有能力加工出DVR卡,正因为如此国内很多公司走捷径,走盗版线路。然而到了数字高清时代,情况就大变了。每个数字高清摄像机内部有一个不同的MAC地址,如果盗版势必会出现所有摄像机MAC地址相同无法使用,同时数字高清摄像机电路更复杂,电子元件多而小,加工工艺也更高,增加了盗版的难度,就算摄像机盗版成功了,还需要盗版录像机与监控软件,盗版面广,资金投入太大,因为盗版规模庞大,容易暴露目标,面临被打击的风险也大。因此数字高清时代的到来,盗版公司将面临转型或退出安防,这对广大安防工程商是件大好事,不需要为识别真假大费脑筋,品质更有保障。

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