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2013年12月11日 星期三
‧ 3S market daily news 安控產業新聞12\11\13
‧ 三大高清攝影機晶片方案應用簡析
隨著安防監控行業市場的高速發展，對於監控系統而言，早在前幾年，高清只是一個全新的技術概念，通過幾年來研發人員的不懈努力，整個影像監控系統，包括從圖像採集、轉換、壓縮、傳輸、儲存、控制、顯示等都得到了質的提升。
而對整個影像監控系統而言，前端圖像採集設備即攝影機是整個系統的核心，只有前端保證了高清，整套系統的高清才不會是空中樓閣，不僅如此，在高清化的同時，各大廠商結合自己行業技術沉澱，網路化和智慧化等也逐漸走進人們的視野。
960H 類比攝影機
類比監控時代，清晰度從最早的 380 線發展到 420 線、480 線，再到 540 線、600線、到如今的 960H 方案，這些演變是歷經了市場的洗禮和用戶的需求提升。目前類比高清主要以 960H 為主，前端圖像 sensor 主要以類似 ICX663 和 ICX673，以及ICX811、ICX679 等可達 960H 的水準像素的 sensor 為主，這些感測器的有效像素都可做到 976(H)×582(V)。
而後端大多以 Sony 的 EFFIO 系列為主，通常以 ICX663 搭配 EFFIO-P 的方式，做成寬動態的機型，這種搭配方式主要是為提升攝影機的整體寬動態效果，以滿足特殊場合場景的應用，一般金融行業對此有較高的需求，如ATM自動提款機場景。
另外一種方式是 ICX673 搭配 EFFIO-E 的方案，增強版的 EFFIO-E 是 Sony 基於 960H推出的高清解決方案，在完全相容舊版本的情況下，增加了諸如透霧、多級 OSD 功能表等功能，圖像效果更加清晰細膩，配備可移動紅外濾光片，實現真正的日夜監控，多級的 OSD 功能表，可調節攝影的各個不同參數，以滿足不同應用場景的需求。此種方案廣泛應用在要求高清畫質的場所，如交通、金融、教育、監獄、礦業、電力等行業場所。
HD-SDI 數位高清攝影機\ HD-SDI 攝影機
屬於高清監控的快速發展領域，有著他自身一些優勢，首先由於其實現了真正的數位高清的同時，保留了原有類比系統的簡單易用特點，在舊有類比監控系統框架上非常容易替換，施工人員無需培訓，可輕鬆上手。其次，SDI (serial digital interface) 介面是一種數位分量序列介面，是 SMPTE 制定的一種廣播級信號標準，HD-DSI 作為其中一種，同樣採用 BNC 介面走影像同軸線輸出，或者光纖傳輸。採用標準的傳輸介面，具有良好的相容性，殼方便接入任何廠家提供的 HD-DVR 設備，在實際專案中有較大的選擇空間，同時對於後期維護替換等方面也較方便，這一優勢是目前高清網路攝影機不可比擬的。
最後，HD-SDI 數位高清攝影機有高品質的低延時特性，這一特性填補了特殊市場的需求，例如大陸的審訊系統。HD-SDI 監控不採用網路來傳輸，不會產生網路頻寬帶來的延時問題，高品質的傳輸線材可做到 30~50ms 的低延時，這在監控系統來講，可稱之為無延時的即時圖像，另一方面，HD-SDI 攝影機沒有做壓縮編碼處理，可做到無損輸出，在畫面細節表現上更加出色，同時也減少的因壓縮編碼帶來的耗時問題。
當前 HD-SDI 攝影機主流解析度為 1280x720、1920x1080，而前端感測器有 CCD 和CMOS 兩種類型，但就目前市場產品形態看來，更多的是選在高解析度的 CMOS 來作為前端信號採集，有些廠商 HD-SDI 解決方案採用的是 Sony Exmor RCMOS 背照技術的感光元件，改善了傳統 CMOS 感光元件的感光度。
Exmor RCMOS 採用了和普通方法相反、向沒有佈線層的一面照射光線的背面照射技術，由於不受金屬線路和電晶體的阻礙，開口率(光電轉換部分在一個像素中所占的面積比例)可提高至近 100%。與其以往 1.75μm 間隔的表面照射產品相比，背面照射產品在信噪比上具有很大優勢。
但是，我們同時也應看到 HD-SDI 高清攝影機發展的制約的一面，首先傳輸距離上，由於其本身傳輸的資料量很大，導致實際應用受阻，目前的傳輸線材大多做到 100~150米左右，要更遠的距離需要額外增加中端設備。另一方面，後端配套設備的短缺，作為實際項目的應用，必須要配備完善的 HD-SDI 光端機，SDI-DVR、HD-SDI 影像矩陣、顯示大屏等等配套設備，才能充分體現 HD-SDI 的高清優勢，無疑這些配套設備將會大大提高整套應用方案的成本費用。隨著市場對HD-SDI的接受以及成本的減低，HD-SDI才會形成自己的發展之道。
百萬高清網路攝影機
高清網路攝影機相對大家來家都已經不陌生了，這兩年的廣泛應用，一個完整的高清網路攝影機晶片方案包括圖像感測器模組，影像處理模組( ISP )，網路攝編碼壓縮模組，每個模組都扮演著重要角色。
圖像感測器是攝影機的重要組成部分。根據元件的不同，可分為 CCD 和 CMOS 兩大類。如 SONY的ICX445、ICX274、IMX036/136，Aptina 的MT9M034、AR0130、MT9P006，Omnivison 的 OV2715 等等。圖像感測器的作用是將光學圖像採集並轉換成後端 ISP 可用的電信號。
圖像信號處理器 ISP(Image Signal
Processor)的主要作用是對前端圖像感測器輸出的信號做後期的處理。不同的 ISP 用來匹配不同廠商的圖像感測器。ISP 的優異在整個攝影機產品中很重要，應當說它直接影響呈現給用戶的影響畫質的優劣。過圖像經過 CCD 或者 CMOS 的採集後，需要經過後期的處理才可以較好的適應不同的環境，在不同的光學條件下都能較好的還原出現場細節。
在 ISP 中它會完成我們常常提及的 2A(AWB/AE，自動白平衡/自動曝光)或者 3A(AWB/AE/AF，自動白平衡/自動曝光/自動聚焦)，目前主流的做法都是將 ISP 集成在 DSP 部分，例如 TI 的 TMS320DM368、DM369、DM385 等解決方案，海思的Hi3516、Hi3517、Hi3518等系列。
網路攝影機的重點部分即在於後端壓縮編碼部分，首先我們來瞭解壓縮處理和數位影像轉換的概念。ISP 將前端圖像感測器信號處理後，一般會以BT.656/BT.1120/YUV4:2：2 等數位介面格式傳輸到後端處理晶片中。壓縮處理器 (SoC或DSP)可以將影像信號以H.264/MPEG-4/MJPEG 演算法進行編碼壓縮，然後通過內建的網路服務以 TCP/IP 協定的網路信號進行傳輸給使用者。
高清攝影機中的壓縮編碼晶片 DSP 市場上常見的廠商有Ti(德州儀器)、Ambarella (安霸)、Hislicon (海思半導體)、NXP (恩智浦半導體)等。不同廠家的硬體壓縮處理器擁有各自的特性，比如低功耗、高性能、高影像壓縮品質、高壓縮比等。市場上訴求高端產品的公司，目前主要採用TI的解決方案，如上文提到的TI的TMS320DM368、DM369、DM385 等解決方案,這些 DSP 都可做到 1080P@30fps，DM386 甚至可以達到 H.264(High Profile)1080P@60fps+H.264(High Profile)D1@30fps+MJPEG720p@30fps 的整體編碼能力。可以預見，未來的這些高清攝影機 DSP 晶片的發展將會在功耗、編碼性能、ISP、智慧分析這幾個方面做技術突破來尋求發展，那麼將會帶動高清攝影機產品的發展。
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高清攝影機的相關晶片解決方案正在高速發展，市場對高清監控產品的性能要求也在不斷提高，各種高清解決方案也層出不窮，我們應當根據市場需求和是實際項目選擇合適的高清解決方案，那麼這就需要我們對攝影機的晶片有充分的瞭解和認識，只有充分瞭解，才能合理利用晶片的資源，做出有自我核心競爭力的產品。
‧ 安防影像監控發展 資訊儲存引關注
隨著影像監控概念的普及和應用深入，作為影像監控的最早應用，安防市場的發展異常迅速，並已初具規模，近年來每年一直以15%～25%左右的增長率快速發展。
安防監控發展與資料儲存
在三個階段中，我們可以清楚地看到，監控資料的儲存技術的變化和發展。最初是以類比信號和設備為特徵的 CCTV (Closed Circuit Television，閉路電視監控) 系統，採用 VCR (Video Cassette Recorders) 儲存監控資料;到數位化或部分數位化監控系統中以 DVR (Digital
Video Recorder) 或，具有網路功能的 NVR (Network DVR) 儲存監控資料;再到現在蓬勃發展的網路化影像監控系統 ( IP 監控系統)，採用更新的儲存技術 ( DAS、NAS、IP SAN或FC SAN等 ) 儲存監控資料。這是監控系統走過的三步發展之路，也是監控資料儲存的三個不同時代。
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客觀地說，目前的類比化技術還佔據較大比重，但是其局限性十分明顯，數位化和網路化的安防技術應用的日益廣泛和深入，已是必然的發展趨勢。在類比技術和數位技術的安防市場初期，使用者比較重視的是硬體設備，比如攝影機等，所以在第一、第二代監控系統中，儲存關心並解決的問題是，如何將監控到的資料忠實地、完整地記錄下來，以備日後出事能有效查詢，所以監控資料的重要性發揮得很有限，可以說關注的焦點是在監控資料的採集和傳輸端。
隨著網路化監控的發展，其資料的採集應用越來越普遍，範圍越來越廣，傳統的資料儲存方法越來越不能滿足需求，就是說連最基本的資料事後備查也難以滿足。從用戶的角度看，現有的監控基本上是各個獨立的體系，各個行業或某行業內的不同地域，可以通過監控的攝影機獲取多種多樣的有效資訊，但難以實現共用，更談不上安防資訊的有效管理。
實際上，安防監控系統不僅對安防監控技術本身提出更高的要求，同時對監控資料的儲存也提出了更高要求。隨著安防監控系統應用規模和要求的提高，對監控資料的更高要求可以體現為幾個主要方面：
(1)監控資料儲存的可靠性與完整性;
(2)監控資料儲存的可擴展性，包括：如何滿足資料獲取更高解析度或更多採集點的需要，如何滿足更長資料獲取時間的需要;
(3)各部分的監控資料如何相互共用。
在 IT 應用解決方案中得到廣泛應用的儲存技術(如：DAS、NAS、IP SAN 和 FC SAN等)，是否能直接應用於安防監控系統呢? IT 技術中的儲存技術能否與監控系統融合?
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理論上是完全可以的，即現有的儲存技術完全能滿足這些需求。考慮到影像監控資料流程(碼流)訪問的特點，如果針對安防監控的碼流訪問特點做合理的定制，則性價比會更合理。
安防影像監控的發展一直是業內關注的焦點，而資訊儲存問題也是制約安防影像監控發展的關鍵點躲在，就儲存技術而言，儲存技術完全可以滿足新一代的安防監控系統對安防資料日後備查的需要，可以解決監控資料可靠、完整、共用儲存的問題。
‧ 2014 年關於物聯網、大數據的趨勢預測
2014 即將來臨。就科技市場而言，2013 的一系列科技趨勢將會在2014 得以延續，例如雲計算，大資料，平板電腦的興起以及互聯網中的新興事物等等。調研公司 IDC 對這些趨勢將在明年如何展開進行了預測，具體如下：
個人和企業的科技支出將達 2.1 萬億美元
IDC 指出，全球 IT 支出將增長 5%
至 2.1 萬億美元。 2014 年，個人和企業將會購買大量的智慧手機和平板電腦，購買支出將會較
2013 年增長 15%。與此同時，企業還將會購買新的硬體去加強它們的資料中心，使其能夠更好地配合移動設備的使用，它們需要伺服器，儲存空間，網路，軟體和服務等。它們唯一不會購買的就是PC機。IDC 預計，2014年，全球PC機收入將會下降6%。
美國和歐洲地區以外的使用者將會瘋狂購買科技產品
2014 年，新興市場中的用戶和企業將會瘋狂地購買新的科技產品。IDC 預測，巴西，俄羅斯，印度和中國(金磚四國)等四大熱門新興市場購買科技產品的支出將會較 2013 年增加 13%，其中以中國市場的購買力度最強。
與此同時，IDC 還預測，其他的新興國家也會在科技產品上花費大量的資金，其中包括亞洲，拉丁美洲，中東和非洲等國家。總而言之，2014 年，美國和歐洲地區以外的科技支出將會增長 10% 至 7400 億美元，超過全球 IT 總支出的 1/3。
企業將投入大量資金到雲計算
2013 年，各大廠商都開始關注雲計算。2014 年，各大企業在雲計算方面的支出將會是令人難以置信的。
IDC預測，2014 年，雲計算方面的支出將會達到 1000 億美元，較 2013 年提升 25%，這其中包括硬體雲服務提供者為了迎合消費者的需求而必須購買的產品。亞馬遜和谷歌將在雲計算領域展開一場戰爭，2014 年，雲計算將會變得越來越專業化，更多的雲服務將會針對特定的行業推出。
IDC 預計，2014 年，亞馬遜網路服務將會針對開發者和企業推出大量的新服務，而谷歌也會大力發展雲計算服務。而在 pre-cloud 時代發展得不錯的所有 IT 公司，諸如思科，惠普，IBM，EMC，微軟和 Vmware 也將會與亞馬遜和谷歌在雲計算領域展開角逐。
行動設備將危及微軟
在過去幾年中，行動設備逐漸興起，2014 年的行動設備市場將會繼續蓬勃發展。IDC 預計，明年，全球平板電腦的銷量將會增長 18%，而智慧手機的銷量則將會增長 12%。
如今，行動設備已經形成一個巨大的市場。IDC 預測，2013 年年底，由 350 美元以下的智慧手機和平板電腦所產生的收入將高達 4231 億美元。當前，行動設備市場由蘋果和三星所主導。IDC 預測，2014 年，Android 開發者將會開始賺錢，但是他們的收入仍然不及 iOS 開發者。
另外，值得一提的是，2014 年對於微軟來講將會是至關重要的一年，可以說是不成功便成仁。IDC表示，微軟需要快速吸引行動開發者對 Windows 平台的興趣。
大資料越來越大
IDC 預計，2014 年，在大資料技術和服務方面的支出將會大幅增長 30% 至 140 億美元。大資料是企業訪問儲存在它們自己的資料中心和互聯網其他地方中的大量資料。它們使用電腦去解析這些資料來預測業務條件和服務客戶。如今，大資料已經成為最熱門的IT詞彙。2014 年，大資料應用程式將會以雲服務的形式提供給企業，企業將會以服務的形式購買大資料，而無需親自建立大資料。
社交網路將非常火
IDC 預測，2014 年，企業社交網路將會變成大多數企業軟體中的一個功能。換句話也就是說，企業將不再有興趣單獨購買企業版 Facebook 聊天應用程式，企業版 Facebook 聊天應用程式將會成為其他應用程式的一部分，進而被企業用戶採納。IDC 表示，到 2015 年年中，幾乎所有的企業軟體都將會具備某種內置的社交功能。
社區創新的興起
IDC 表示，2014 年將會看到社區創新的興起。也就是說，企業使用者將不再自主創建一個新的產品或者是服務，而是越來越多地使用社交科技自多個管道獲取研發靈感，例如客戶，合作夥伴和初創公司等。每個行業都具備自己的創新平台，那裡人群聚集，一個早期的例子就是 GE 的產業互聯網平台 Predix，它是一個能夠説明大型行業公司建立產品的雲服務。
物聯網將會成為現實
2012 年，一個新版的互聯網出現，它允許數十億部設備加入到互聯網中創建所謂的物聯網(IoT)。2013 年，諸如思科和 Salesforce 等大型 IT 供應商開始發佈它們的首個物聯網 (IoT) 產品。IDC 預計，2014 年，將會有更多的大型供應商，甚至是初創公司對外推出物聯網 (IoT) 產品。2020 年，物聯網 (IoT) 所產生的收入將會高達 8.9 萬億美元。
‧ NFC 行動支付 2017 年或達 480 億美元
Strategy Analytics日前發佈的最新研究報告《NFC移動支付預測更新：2013~2017》指出，全球運營商都在推動 NFC 支付服務的發展，但 NFC 支付仍然受限於手機廠商。與此同時，非接觸支付在零售商中的普及也在緩慢進行。
報告降低了原先對 NFC 移動支付的發展預期，並預計到 2017 年將有 1.15 億 NFC 手機用戶使用手機完成 480 億美元的移動支付總額。儘管 480 億美元數額巨大，但這仍預示著全球零售業數萬億元收益的下滑。
移動互聯網 (WMS) 服務總監 Nitesh Patel 表示：NFC 手機銷售的良性增長已與採用 NFC 移動支付服務相匹配。從 2013 年第四季度到 2014 年，全球許多運營商都開始致力於推動基於 NFC 的移動支付服務，這致使 NFC 手機也將逐漸走向大眾。
但是，除了中國移動對 NFC 的強有力支援之外，2013 年推出 NFC 支付服務的運營商仍然比預期得少。此外，手機廠商三星也于 2013 年 2 月與 VISA 達成合作協定，共同推進 NFC 移動支付，但卻仍然沒有正式推出安全支付服務，這也成為 2013 年行動支付低於預期的一個原因。
Strategy Analytics 移動互聯網和應用執行總監 David MacQueen 也表示：蘋果和PayPal 對 NFC 似乎也不怎麼感冒，蘋果最新 iPhone5s 依舊沒有搭載 NFC 功能，而是對低功耗的藍牙技術 BLE 很感興趣。
PayPal 總裁馬庫斯一直是 NFC 的強烈反對者，PayPal 的實際行動也證明了其對 NFC 的不滿意——啟用動態 QR 二維碼。這一切都增加了 NFC 在行動支付上的不確定性。但從積極的一面來看，美國仍是 NFC 行動支付強有力的支持者，由三大運營商 AT&T、T-Mobile 和 Verizon 支持的 Isis 手機錢包也已經開始在全美進行商用，這或許挽回了 NFC 支付的些許顏面。