剑指明晰视界 看IPC笑傲江湖

　　CMOS与CCD之争

　　从之前的分析不难看出，IPC所有的构成部件中，最为关键的是图像传感器，其指标优秀与否直接影响到网络高清摄像机画面效果。明日实业杨祖栋认为，目前市场上大多数网络高清摄像机均采用CMOS作为感光元件，但与CCD传感器相比，其在高清网络摄像机上的应用具有优势。中瀛鑫科技吴勇华说，网络高清CCD主要是索尼，CMOS传感器芯片供应商比较多，高端的如索尼、松下，中端的如美光，中低端的如Omnivision（苹果手机用的也是这种）。CCD和CMOS传感器在网络高清上的表现主要由他们不同的处理技术决定，CCD采用全局曝光技术，低照度下效果优势明显，但工艺复杂，成品率低，价格居高不下；CMOS采用逐行曝光技术，工艺简单，可大批量生产，具有较强的价格优势，但低照度下的效果有待继续改善，不过高端的CMOS传感器在低照度下的效果甚至好过CCD。毋庸置疑，CMOS传感器是IP高清的主流技术趋势。海康威视于学海谈到CCD传感器在灵敏度、噪声控制等方面都优于CMOS传感器，而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、高整合度的特点。不过，随着CCD与CMOS传感器技术的进步，两者的差异已经逐渐缩小。然而CCD的成本高，集成度低，信息读取慢，相比下CMOS的特点更适合当下的高清相机，将会引领高清相机的未来。浙江大华黄维俭说，CCD传感器技术起步较早，技术相对成熟，具有感光度高、噪点低的优点，在成像质量方面存在优势，但是其处理速度相对较慢、功耗及成本较高，目前只在130万像素及200万像素上有所使用；CMOS传感器则有处理速度相对较快、功耗低及成本低廉的优点，使其在高清监控中发展迅速，经过几年时间的技术的沉淀与创新，目前CMOS传感器已克服了照度等问题，再加上CMOS有着较高的动态范围，使CMOS产品在高清摄像机的地位越来越重要，市场上也是采用CMOS传感器的高清网络摄像机占了大部分。波粒科技匡全慰认为在模拟时代，主要是都是CCD做模拟摄像机，而到了数字高清时代，则是以CMOS为主的数字百万高清摄像机。CCD的优点是灵敏度高、解析力强、信噪比高、低照度效果好。但CCD不适于做数字高清摄像机，且价格较贵，其核心技术被日系厂商把控，国内厂家难以做深层次的开发。而CMOS价格低廉、自主开发程度高，符合开放、合作的现代科技理念，此外近几年随着国内有实力的高清厂商的研发，CMOS摄像机在低照度、红外性有了突破性的发展，其性能远超CCD模拟摄像机。

　　天地伟业马可威认为CCD特有的工艺，具有低照度效果好、信噪比高、通透感强、色彩还原能力佳等优点，在交通、医疗等高端领域中广泛应用。由于其成像方面的优势，在很长时间内还会延续采用，但同时由于其成本高、功耗大也制约了其市场发展的空间。CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特点，最近几年在宽动态、低照度方面发展迅速。市场上推出的最新的超低照度、超宽动态等CMOS SENSOR产品，效果表现优秀，相比早期的CCD传感器在低照性能上已经没有差距。CMOS传感器大多使用Rolling Shutter（卷帘快门）曝光模式，在捕捉高速运动物体时，会有扭曲、畸变现象。金三立张智安采访中说，在同等面积下，CCD的优势是灵敏度较高、色彩还原真实、整体图像品质好、解析度高、噪点控制好、低照度下成像效果好，然而其功率大、成本高。信息读取方式上，CCD需外部电路控制，较为复杂。CMOS优势是信号读取速度快、低功耗、集成度高、成本低，略显不足的是其灵敏度稍低，但信息读取方式上看，CMOS直接读取电流（或电压）信号，速度是CCD的10倍以上。苏州科达郭俊伟也谈到CCD目前最大的优势在于global shutter，因此目前成为高清卡口相机的不二选择，缺点就是像素难以继续提高，发热量较大；而CMOS本身像素可以做的更高且发热量小，经过多年的发展，CMOS在低照度、噪声等方面已经取得了非常大的进步，目前高清监控相机中CMOS占据了相对较大的比例。保千里陈德银对于此问题详细谈到，感光器件是摄像机最为核心的部分，在模拟摄像机及标清网络摄像机中，CCD最为广泛使用。但随着百万像素网络摄像机的出现，其主要采用高分辨率的逐行扫描方式，逐行扫描的CMOS传感器比隔行扫描CCD芯片更有优势，其依次扫描每条电视线，而不是将电视线分成奇数和偶数线条后再叠加成一副完整图像。采用隔行扫描，快速运动的物体在奇数场扫描和偶数场扫描中的位置存在较大差异，导致画面模糊不清，对于交通等领域而言，需要的是清晰、无锯齿的运动车辆图像，CMOS在像素密度上的优势使其处于领先地位。目前，130万网络摄像机沿袭模拟的优势，较多采用CCD，而200万像素以上的网络摄像机则更多倾向于CMOS。CCD的特点是灵敏度高，但其响应速度较低，而CMOS除了像素密集度的优势之外，成本、功耗等优势更为厂家青睐;当然“金无赤足，人无完人”，CMOS存在着不足，其在低照度环境下噪点较多，如果没有补光措施，在低照度环境下使用很难达到理想效果。

　　依据以上观点，记者总结得出在视频监控处于模拟阶段一直是CCD的天下，索尼、夏普两大CCD厂家在市场上呼风唤雨。时过境迁，当网络高清横空出世，CMOS趁机上位，一步步蚕食CCD的市场份额，如今已形成与CCD分庭抗礼之势，甚至出现赶超之势。

　　IPC与SDI谁执牛耳

　　得天独厚的高清监控市场环境下，IPC与SDI双龙戏珠。IPC先入为主，SDI后起之秀，锋芒毕露，究竟谁能笑傲高清，以下是企业观点：

　　海康威视于学海认为从长远来看，高清IPC必然会成为主流。因为它的应用广泛、价格低、限制小。但HD-SDI对于一些特殊行业应用，比如公安、交通等需要低延时的场景监控，对于这些行业HD-SDI数字高清大有用武之地。翔飞科技韩长城在此基础上补充，认为IPC优势明显。首先，就传输方便性来说，IP高清优于SDI高清。众所周知，SDI高清监控是在传统模拟监控的构架上，改变局部设备，信号未经压缩采用SDI传输模式进行传输。传输模式的局限性导致SDI视频监控在传输距离上受到很大的限制。目前来说，尽管SDI图像可以转成光进行传输，一定程度上解决了传输距离受限的问题，可是成本问题则凸显出来。 而IP监控在结合IP技术的基础上，利用IP网络的交换特性即可完成视频的分配和转发，而不必像传统模拟监控或SDI监控那样，必须使用矩阵等设备完成视频的转发和切换。此外，IP高清监控在远程光纤传输的时候，也可以使用非常便宜的光纤收发器，远程无线传输的时候还可以使用无线网桥，方便实用。 其次，就造价成本上来说，虽然相对于模拟系统或者SDI构架来说，IP交换相对来说实现起来比较复杂，然而，随着IP技术多年的发展，目前来说每端口的成本相当低，这是IP系统的优势。观点需要碰撞才能发出智慧的火花，明日实业杨祖栋却认为，如果说HD-SDI的出现是因为IPC有着诸多这样或那样的“先天不足”应运而生也不为过，IPC类监控产品在市场中表现不俗，但由于网络传输延迟、编解码损耗较大、占用网络带宽较大等问题一直被众多工程商诟病。为满足全高清、无延时、视频无损耗的高清应用需求，基本解决以上问题的SDI技术受到推崇，这也是与HD-SDI自身就是由广播级技术与视频安防完美融合的先天基因而决定的。持类似观点的天地伟业马可威告诉记者，相比高清IPC，SDI方案的一些优势为：由于设备采用BNC接口连接，传统模拟框架系统升级高清监控系统无需重新布线；产品易用性强，采用75-5同轴线缆即可实现系统布线；非压缩不失真原始图像，SDI以未经压缩的数字信号高速传输，原始图像不失真；高清实时，SDI监控不受传输网络影响，没有图像延迟，在有实时监控和高清要求的场合，该性能要求就显得特别重要。

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