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安防行业“歪打正着”的厂商们趣事 上网时间:2014年01月03日 过去的十年，对大部分中国安防行业的企业和从业者来说是幸运的，他们赶上了安防监控产业的高速增长期，碰到了绝好的发展机会。目前中国已经成为全球最大的安防市场。王工和罗工就是赶上了好时光的安防行业从业者，在这个行业的这些年里，他们但都各有斩获。 视频处理器芯片厂商的趣事 王工入行较早，他是目前是一个硬件工程师，负责项目的硬件平台开发。其实，他并不是一开始就进入了安防行业，开始时他在一家分销商公司里做FAE，后来由于机缘巧合下，进入了安防行业，然后就一直待到现在。谈到这些年在安防行业里的经历，王工觉得很有意思。他说，“无容置疑，视频处理器芯片是视频监控中最核心的器件，它决定着安防技术的级别。安防行业的巨大市场吸引了一大批芯片厂商纷纷涉足视频处理器芯片领域，这其中有TI、ADI、海思、安霸、Xilinx和Altera等一大批半导体企业。但有些企业并不是自己主动进入这个行业的，相反，有些是因为‘歪打正着’而闯入安防行业里面来的。” 他拿海思举例，海思以前是做机顶盒芯片的，并没有涉足安防行业。由于海思的这个芯片中集成了H.264和MPEG-4等压缩算法，当时就有一些的安防工程师觉得这个芯片在机顶盒中能用，我能不能在视频监控中使用呢？于是就拿这个芯片做了几个方案试试看，后来发现竟然在视频监控中用得很好，慢慢地海思的芯片就这样在市场上推广开来了。因此，海思进入安防行业基本上可以说是工程师们帮的忙。 另外还有一个“误闯”安防行业的视频处理器芯片厂商是安霸，该厂商本身是做数码相机的，但是由于其画质拍得相当好。当时珠海有几家方案公司就拿它的芯片方案作了几个IP Camera方案。也就是因为这个原因安霸才开始进入到安防产业里面来。王工也指出了安霸的不足，他说，“由于之前安霸是做数码相机的，所以它的芯片连网络接口都没有，都是方案公司想办法在外部扩展的。”当然，现在安霸的芯片已经将网络接口集成进去了。
王工坦言，作为一个视频监控的硬件工程师，工作并不轻松。当需要做一个项目时，很多时候，工程师需要将市面上有的解决方案都做一遍，以评估到底那个方案更合适。“当然，这个也取决于你所在企业所拥有的资源，如果资源不够的话，也许不会评估那么多个方案。”他补充说。 TI的达芬奇视频处理器芯片方案是王工在工作中接触得比较多的方案，这个主要是因为达芬奇芯片的功能比较强，整个产品线非常丰富，高中低搭配都有。但他们的第一代产品其实是很不成功的，包括DM6437、6441和6446都是一个ARM9加一个空的DSP。这就需要视频监控产品生产企业做大量的工作才能生产出成品。还好在TI刚进入中国市场时，有很多第三方企业，包括闻亭泰和合众达等，他们帮TI进入中国做了很多工作，比如说由于当时TI提供的压缩算法库很不好用，但它给第三方提供了很多技术支持，帮助他们把这个算法库做得非常好。而当时中国做安防产品的企业一般做不到自己优化TI那个比较粗糙的算法库，或者自己开发算法库。 老实说，这个商业模式并不太适合中国，因为如果使用TI的这个方案，除了要买TI的处理器芯片外，还需要买开发软件的License，然后需要向第三方购买压缩算法，或者自己开发，而这些都会增加企业的产品开发成本。因此，达芬奇第一代产品并没有被推广开来。不过后来，TI也注意到了这个问题，后来它推出的DM365系列就开始将H.264和MPEG-4等算法集成进芯片了，不过它把这些算法库直接封死在DSP中了，TI会给客户一个SDK方便客户调用DSP上的基本库，但DSP变成了一个用户不可操控的模块，用户只能使用ARM资源来进行开发。这个时候TI基本上跟海思在同一个步调上了，只是TI的技术实力相对来说还是比较强的，加上它在DSP方面的优势，TI后面推出的产品就非常具备竞争力了，包括现在比较新的DM388、DM383等等。 王工也表示，虽然在高端性能方面海思跟TI相比有一定差距，但海思的芯片有一个特点就是，它提供的芯片没有太多的功能，却刚刚好满足国内用户的需求，非常贴近客户，针对性很强。所以，海思的芯片几乎是横扫低端的安防领域。 王工对FPGA在视频监控领域的应用并不十分看好，他认为如果把包含DSP模块的SoC产品也算作DSP的应用的话，DSP在视频监控领域几乎是占绝对优势的。除非该视频监控产品对实时性要求非常苛刻，又需要超高帧速和清晰度，以及多画面等功能，否则一般不会使用FPGA来进行开发。因为使用FPGA来进行产品开发的话，难度太大，他说，“就算你在FPGA上开发一个网络协议都非常复杂。而且，由于FPGA没有操作系统，如果需要升级的产品的话也会很麻烦，基本上就需要重新写过一样。”
CMOS图像传感器更受工程师欢迎 视频监控系统从最早的模拟监控到这些年火热的数字监控，再到方兴未艾的网络视频监控，发生了翻天覆地的变化。从技术角度来看，视频监控系统的发展可划分为第一代的模拟视频监控(CCTV)、第二代基于“PC+多媒体卡”的数字视频监控系统(DVR)、第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)，以及介于第二代和第三代之间的DVS。这些发展与视频处理器的不断演进紧密相关，但还有一个不可忽视的因素是图像传感器技术的不断进步。 图像传感器有CCD和CMOS两种。“早期，我们通常认为图像画质优秀的设备都是采用CCD传感器，而低成本产品则使用CMOS传感器。但是最新的CMOS技术已经克服了早期CMOS传感器的技术弱点，提升了低照性能和高感光控噪性能等等。”王工这样评价CMOS传感器目前的现状，他同时表示，“未来在安防视频监控领域，CCD传感器应该都会被CMOS传感器所取代。” 他解释说，这是因为CMOS传感器与CCD传感器相比具有太多的优势。首先，CCD传感器需要特殊工艺，使用专用生产流程，成本高。而CMOS传感器使用与制造半导体器件90%的相同基本技术和工艺，成品率高，制造成本低。其次，高速性是CMOS电路的固有特性，CMOS图像传感器可以极快地驱动成像阵列的列总线，并且ADC在片内工作具有极快的速率，对输出信号和外部接口具有低敏感性，有利于与下一级处理器连接。CMOS图像传感器具有很强的灵活性，可以对局部像素进行随机访问，增加了工作灵活性。再次，从功耗和兼容性来看，CCD需要外部控制信号和时钟信号来获得满意的电荷转移效率，还需要多个电源和电压调节器，整个电路非常复杂，而且速度慢、功耗大；而CMOS使用单一工作电压，功耗低，仅相当于CCD的1/100~1/10，还可以与其他电路兼容，具有功耗低和兼容性好的特点。还有，就是CMOS传感器容易包含其他逻辑电路在内的SoC产品，比如说将一些ISP处理单元集成到CMOS图像传感器中，甚至可以将一些图像压缩处理单元集成进去。这样就可以大大降低用户开发产品的难度，帮助他们缩短产品开发周期。
智能分析算法逐渐为市场所接受 对使用CMOS传感器带来的好处，从事视频监控图像处理的软件工程师罗工最有感触。他07年毕业后一直从事图像处理方面的工作，只是以前负责数码相机的图像处理，而现在从事智能交通高清图像处理和优化。他表示，从CMOS传感器出来的信号很容易获得，也容易进行后续处理。这个对软件工程师来说是非常有利的，特别是在数字化摄像时代，因为这对算法的实现由很大的好处。 罗工认为在视频监控领域，目前硬件的竞争基本上已经接近尾声，剩下的就是关键的算法的竞争。他表示，其实在几年前就有一些企业提出了智能分析的概念，海思甚至曾经计划将智能分析算法集成进芯片中，只是当时并没有被市场所广泛接受，所以没有推广开来。但目前随着人们安全意识的增强，简单的视频保存和播放已经不能满足人们对安防产品的需求。如何用智能化的技术来替代人工视频处理正在成为诸多数字安全监控解决方案提供商提供商讨解决的问题。智能化的实现不仅可以通过减少人工大大降低安防运行的成本，同时还将大大提升数据的筛选及处理能力，为未来安防技术的多样化应用提供了可能。 因为智能分析是一门非常深的技术，因此要做到准确统计需要研发极为专业的算法，要有专门的公司来做这件事。而且目前已经有一些企业在专门研究这些智能分析算法的应用了，比如说面部识别、生物识别、车辆识别、人群控制和交通流量控制等智能分析解决方案。这些方案可以应用于零售、医院、银行、教育和交通等领域。也有一些企业可提供具备自动报警功能的视频监控设备，罗工介绍说，“最近医院打人事件不是时有发生吗？其实这个视频监控就可以用来预防这种事情的发生。也有用在银行防止意外事件发生的。当然也会有一定的误报，但是以防万一的作用还是有的。当然也会有一些企业由于技术和成本的原因只会提供一些基本的智能分析功能，包括触发区、人数统计、智能运动检测等分析技术帮助客户来实现差异化。”
工程师眼中的安防行业市场的前景 虽然安防行业这几年的增长势头又所放缓，但总体市场规模还是处于持续上涨过程中。对于目前所从事安防行业的市场前景，特别是视频监控领域，王工和罗工都觉得非常乐观。他们表示，现在中国的安防行业正在逐渐走向成熟，出现了像海康威视，大华这样的大型安防企业，加上现在高清视频监控逐渐成为主流，工程师在安防行业里也越来越受重视。王工笑称，“这个其实从工程师的待遇里面就可以看出端倪。目前安防行业里的工程师待遇可能比射频领域和医疗电子领域内的工程师待遇低点，相比其他行业还算是不错的了。当然，这个主要是指视频监控领域的工程师，门禁也属于安防，但那个门槛就低一点了，待遇相对来说也会不一样。” 对安防行业的未来，他们觉得其实中国的安防市场其实挺大的，现在虽然专业安防的发展比较成熟了，但民用市场这一块还有很大的发展前景，而且还有很大的海外市场。王工举例说，他曾经的一个同事所在的公司，现在基本上都不做国内市场，所有的视频监控产品都是销往国外市场的，这些年来，利润一直都还不错。 另外，他们也谈到了安防行业目前也有不少不尽人意的地方，比如说由于缺乏国家统一的标准，有的企业可能会为了了节约成本，而做出一些偷工减料的事情，或者以次充优的事。不过相信，随着安防行业的逐渐成熟，安防行业的未来一定会慢慢变好的。 |
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