市場增長加快高清化需求明顯

    早期高清一體機機芯幾乎由國外廠商壟斷中國市場，但隨著高速球和一體機機芯市場需求不斷擴大，國內一些掌握核心技術的廠商，也成功推出了國產百萬高清一體機機芯，并且在性能上與國外廠商平分秋色。在市場方面，2011年前三季度百萬高清一體機機芯一直保持著10%的增長速度，國內品牌的百萬高清一體機機芯也占到了整個市場的35%。

    安防行業正在經歷“數字化、網絡化、高清化、智能化”的方向發展，一體機機芯也不例外。而隨著高清一體機機芯性能的提升，隨之可以連帶高清快速球機，一體化攝像機等關聯產品的提升，高清一體機機芯市場應用情況理想。與傳統模擬一體化機芯類似，高清一體機機芯更加適合遠距離監控，是交通、港口、平安城市等場所監控的較好選擇。

    目前百萬高清一體機機芯發展態勢迅猛，很多有研發實力的廠家都開始投入大量的人力和財力進行一體機機芯的開發和生產，而且百萬高清一體機機芯可用于多種產品形態，如高清快球、高清紅外球、高清一體化攝像機、高清云臺等等，從而其市場前景非常廣闊，用量巨大。由于百萬高清一體機機芯的高強適應性和靈活性讓其可以在多個行業和領域得到應用，如平安城市、道路監控、小區監控、廠區監控、校園監控等等；在一些細分行業，如公檢法行業，電力行業等均有涉足。

    另一方面，早期高清一體機機芯幾乎由國外廠商壟斷中國市場，但隨著高速球和一體機機芯市場需求不斷擴大，國內一些掌握核心技術的廠商，也成功推出了國產百萬高清一體機機芯，并且在性能上與國外廠商平分秋色。在市場方面，2011年前三季度百萬高清一體機機芯一直保持著10%的增長速度，國內品牌的百萬高清一體機機芯也占到了整個市場的35%。

高清畫面與全數字化的突破

    目前，市場上模擬機芯產品還是占據主流，但從行業的發展與廠家的一系列動向可以獲悉，高清機芯的角色在監控市場的地位日益加重。相比模擬機芯產品，高清機芯類產品雖然涉及到多個模組技術的改變與升級，但從本質上來講，高清機芯的優勢不外乎兩點：1.高清畫面；2.真正的數字化。

    高清畫面主要表現在高清機芯可提供的像素點由原來的D1約40萬像素提高到百萬像素、130萬像素、200萬像素、300萬像素甚至是500萬像素，像素的增大帶來更廣角的畫面，使得在高變倍情況下也能擁有高質量畫面；再者，百萬高清機芯最低1280x720的分辨率相比模擬產品704x576的分辨率細節表現更為突出，在與球機或一體化攝像機的搭配應用下擁有模擬機芯不能比擬的圖像清晰度，而對于應用較為廣泛的社會治安監控等領域，高分辨率的視頻為查處違法車輛、犯罪嫌疑人等提供了重要的技術手段和證據。

    在模擬機芯產品中，CCD傳感器產生的模擬信號首先被轉換為數字信號，通過其內置的DSP芯片處理后，又被重新轉化為模擬信號在同軸電纜上傳輸。最后，當該模擬信號到達后端DVR時，又被重新數字化，然后存儲到硬盤上。在這一過程中，圖像信號的三次轉化會造成圖像質量的下降。但高清一體機機芯中，圖像在經由數字化之后將一直保持數字化的狀態，無須進行多次數/模或模/數轉化，真正實現全數字化傳輸。

    傳感器、鏡頭、DSP核心技術創新

    高清機芯的硬件模塊結構與模擬產品并無不同，但其傳感器、鏡頭、DSP等核心硬件卻是質的飛躍：百萬像素高清一體機機芯主要還是延續了CCD傳感器，最具代表性的莫過于日立的DI-SC110-C130萬像素高清一體機機芯，該機芯刮起了高清機芯的颶風，其出色的清晰度、景深表現，優異的低照性能、長焦變倍，一推出市場，立馬受到眾多高速球廠家、一體機廠家青睞，迅速占領市場。不過在200萬像素以上的機芯產品主要以CMOS為主索尼推出的ExmorCMOS即背照式高感光度CMOS，其低照效果可以媲美CCD，徹底顛覆了之前人們印象中的CMOS夜間效果差這一認知；

    在鏡頭方面，一些廠家開始推出更高變倍的如22X、28X等光學變倍的高清鏡頭，以適應市場需求，但由于長焦鏡頭技術門檻相對較高，且對應能制造相應高清鏡頭的實力廠家相對較少，所以價格相對來說也很高。不過機芯廠商在鏡頭選擇上，依然是國外廠商優先，騰龍、富士能、佳能、賓得等廠商在高清、長焦鏡頭上的技術相比國內廠商還是有一定的優勢。但國廠鏡頭廠商如鳳凰、福光、鴻發光電等企業隨著技術不斷發展創新，他們也是機芯廠家的重點選擇企業。

    DSP是考驗各家技術實力的一個重點，對于3A（自動白平衡、自動曝光、自動聚焦）的處理是衡量一個機芯優劣的重要指標，一般做的好的廠家白平衡功能在各種場景下都控制的非常好，而且聚焦速度也很快，不論白天夜間聚焦都不超過1S。在DSP部分除了3A之外，還有寬動態、透霧、智能分析等技術革新功能，目前也有廠家在推廣，但是現階段來看噱頭的成分更大一些。

競爭激烈適者生存

    2010年日立推出第一款真正意義上的高清機芯產品后，眾多機芯廠家也同時看到國內安防行業正朝著高清化的發展路線，而高清機芯類產品需求量占據重要市場份額的巨大商機，紛紛推出相應高清機芯產品，市場競爭非常激烈。當2010年日立的130萬像素高清機芯DI-SC110-C面世后，索尼、三星紛紛推出200萬CMOS高清機芯以獲取相應的市場份額。隨后，LG的LNM122012倍變焦全高清1080P與LNM281028倍變焦720P高清一體機機芯，松下400萬像素GP-MH310高清一體機機芯也相繼面世。不過，日立也并不示弱，2011年年中，日立的DI-SC220-C1080P全高清一體機機芯也橫空出世，據悉，今年日立將會推出一款全新的720P高清機芯，雖然在像素上并沒有多大表現，但該產品是全球第一款真正意義上擁有透霧功能的高清機芯產品，且其在低照度的表現也相比以往產品有了質的飛躍。如此看來，在高清機芯領域里，國外廠商競爭的激烈程度不可謂之不慘烈。

    雖然日韓企業在高清機芯技術創新上相比國內企業具備一定的優勢，但從2011年CPSE安博會、今年上半年國內各地安防展上，國內企業所展出的高清一體機機芯產品無論在技術性能還是外觀設計上均不遜色于國外廠商，同時也出現了一些優秀的高清機芯廠商。對于國內高清機芯廠商發展現狀，浙江大華技術股份有限公司產品經理仲偉表示：“對國內廠家而言，傳感器和鏡頭都是選用別家的，而將精力集中在圖像處理、自動聚焦算法研究上，以提高自己的核心競爭力。”

    例如，波粒在2011年推出自主研發低照度一體機芯BL-1080DC，成為國內為數不多的百萬高清一體機機芯廠商之一，打破了國外高清視頻監控技術的壟斷。該高清機芯擁有200萬像素、最低可達照度0.01Lux、36倍光學變焦、日夜雙濾光片自動轉換等優點，在低照度、高清晰、遠距離監控等方面有不同凡響的表現，此外，它還具有低耗能、發熱量小的良好性能。BL-1080DC一經推出就受到了極大的關注，對國外企業產生不小沖擊。

    大華股份的200萬20倍ICR日夜型高清一體機機芯DH-CA-HZ2020也頗具代表性。該設備采用了高可靠性、高性能的工業級FPGA芯片作為圖像采集、處理及控制芯片，最高有效像素可達240萬，將光學成像、圖像采集、圖像處理、自動白平衡、自動曝光、自動聚焦、變焦控制設計為一體，可靠性高，圖像色彩還原能力強且能自動適應不同色溫、不同照度、不同物距的拍攝環境，圖像輸出及控制信號使用LVDS接口對外開放，后端使用時接線方便，信號傳輸可靠性高，可在-20℃～+60℃范圍內常年全天候可靠運行。

    還有景陽的SN-CMD7100DN/Z18百萬像素高清一體機機芯，該機芯搭載的是18倍高性能光學變焦鏡頭，結合景陽自主研發的高精度圖像聚焦算法，變倍速度極快，其不僅可以提供理想的監控視野，而且還能實現完美自動對焦。

    除此之外，艾普視達、舜宇、明日實業、深圳捷高、目擊者等都是國產高清一體機機芯廠家的主力軍，他們的出現給國外高清機芯廠家來了一次迎頭痛擊，讓國外一些知名的高清一體機機芯廠家不得不重視國內安防技術的更新速度與市場占有份額。國外廠商優勢在技術，國內廠商則性價比超群，在國內安防行業競爭越發激烈的今天，“物競天擇，適者生存”的道理同樣適用，并不是價格高的產品才是首選，合適的才是最好的。

    從國內外眾多高清機芯廠家加大對高清一體機機芯技術研發與市場推廣的力度來看，喻示了目前高清機芯產品的春天已經來臨，其市場表現也顯得“生機勃勃”。雖然競爭無比激烈，但無論是國內外廠家都需要理性對待目前高清機芯市場的高速增長表現，理性競爭，維護高清機芯市場的良好秩序。

高清雖重要穩定性仍是關鍵

    作為監控系統的眼睛，機芯的穩定性相當重要。隨著高清時代的到來，近幾年國內涌現出眾多高清廠家，市場上的高清產品也是層出不窮，但是由于目前國內能真正做到自主研發，讓前端產品與后端配套的廠家還并不多，而大多數廠家采用的是第三方的后端，這就造成前端攝像機與后端配合度不佳，影響穩定性。而且，也會存在少部分高清機芯廠家在研發過程中沒有做充分的測試，導致實際應用中故障百出。

    機芯產品需要在各種環境下正常工作，一些有實力的廠家生產的樣機都要經過一定范圍的高低溫測試、老化壽命測試、30天無故障的穩定性測試，以保證批量出廠的每一臺機芯都能達到最佳效果，這樣才能保證監控系統的穩定性。所以，在選擇高清機芯產品時，優秀的品牌相對會好些。

    對此，深圳波粒匡全偉建議：“在選擇產品時，首先要選擇有實力、能自主研發的廠家推出的產品。還要應用廣泛，經過很多工程項目和復雜監控環境的考驗，這樣的產品穩定性才高。

    因為高速球是密閉性的，夏季我國許多地方都比較炎熱，要考慮產品的散熱性、耐高溫性。監控設備大多安放在戶外，因此產品的防雨、防浪涌功能也是值得注意的。”

    對于高清機芯應用環境，天津天地偉業數碼科技有限公司數字前端產品經理郭輝同樣表示：“一體機機芯產品的穩定性和可靠性主要在于是否可以適應室外的惡劣環境，由于機芯通常都裝在球機或者云臺等室外設備中，所以高低溫環境、溫濕度環境等適應性是考驗機芯穩定性的一個重要標準。此外，長時間工作的散熱解決，以及白天和夜間的參數自動調整都是保證達到最優化效果的必須考慮的因素。在產品選擇上一要看品牌，二要看溫度適應性，其次要看整機的結構設計是否合理。”

    在選擇應用上，為了達到高清機芯產品最理想監控效果，浙江大華技術股份有限公司產品經理仲偉表示：“產品的選擇上，建議按需選取，這樣既能保證滿足需求，又能節省整個監控工程的費用。比如，在人流量、車流量多的廣場、路口，推薦使用分辨率更高的200萬像素高清機芯；如果機芯經常工作在背光場景，寬動態機芯是個很好的選擇，而在非背光場景，就不用選擇帶寬動態機芯，因為帶寬動態功能的相機普遍會比非寬動態的價格高。”

    上海樂金廣電電子有限公司（LG）設計部工程師高娜則表示：“在高清機芯的選擇上，各種功能參數不一定要拘泥于數字，根據不同的環境，來選擇合適的配置，在追求高清的同時，穩定定才是最重要。”

高清與智能密不可分

    從2006年開始，國內安防行業幾乎呈現出45度角的增趨勢，安防產品在技術或是在外觀上更是日新月異，這得益于國內對安防產品的需求在政府、媒體、企業的推動下達到了一個新的高度，再加上國內對新技術、新產品擁有充分的包容度，從而刺激安防市場對技術和產品要求的改變和創新。在高清颶風席卷下，作為主力軍之一的高清一體機機芯自然也是如此。

    隨著高清傳感器、DSP等技術的飛速發展以及更多鏡頭廠家的加入，對高清一體機機芯來說，光學變倍越來越大、像素點越來越高、圖像分辨率越來越大自然是一種發展趨勢。具體而言，目前高清機芯市場上主要還是以130萬像素、200萬像素為主，倍數一般也只有20倍。機芯的核心部件鏡頭、傳感器、圖像處理技術、聚焦技術等，每一個模塊都制約著機芯的發展。隨著機芯鏡頭與傳感器技術的發展，需要更高分辨率、更高倍數、更低照度的機芯面世來滿足用戶更高的監控需求。再者，圖像處理技術的智能化發展，使得圖像還原更佳，比如機芯的寬動態功能，目前短處是需要針對寬動態場景手動開啟，并調節強度，而智能化的應用則是能做到自動識別出寬動態場景并調整圖像參數，達到全自動智能化處理，節省時間也節約成本，且聚焦也會越來越快。

    對于高清一體機機芯的發展趨勢，深圳波粒科技股份有限公司技術總監匡全慰表示：“未來，高清和智能是一體機機芯的發展趨勢，這一點已經成了行業共識。在高清的基礎上，植入智能技術，進行監控、判斷、分析、報警，減輕人工監控的難度。比如，在車站、碼頭、口岸的進出卡口，通過植入人臉分析的高清攝像機，讓攝像機自動對比數據庫里的信息，發現可疑人物，馬上報警。相信隨著高清監控技術的不斷提高與完善，將來智能化的高清監控，將成為安防監控的主流趨勢。”

    上海樂金廣電電子有限公司（LG）設計部工程師高娜則表示：“高清一體機機芯自身的發展需要突破高清變焦鏡頭組的瓶頸，實現更大倍率的變焦，提供實時高清畫面。此外，高清一體機機芯作為半成品，為了便于客戶二次開發，需要制定共有的接口標準。”

    目前高清有兩個趨向，一個是數字高清，一個是網絡高清。主要區別是在于數據傳輸的方式，更高的清晰度意味著更高的數據流量，對于數據傳輸的要求更高。因此，高清一體機機芯的發展同樣也需取決于后端傳輸技術的發展。