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過去的十年，對大部分中國安防行業的企業和從業者來說是幸運的，他們趕上了安防監控產業的高速增長期，碰到了絕好的發展機會。目前中國已經成為全球最大的安防市場。王工和羅工就是趕上了好時光的安防行業從業者，在這個行業的這些年里，他們但都各有斬獲。 視頻處理器芯片廠商的趣事 王工入行較早，他是目前是一個硬件工程師，負責項目的硬件平臺開發。其實，他并不是一開始就進入了安防行業，開始時他在一家分銷商公司里做FAE，后來由于機緣巧合下，進入了安防行業，然后就一直待到現在。談到這些年在安防行業里的經歷，王工覺得很有意思。他說，“無容置疑，視頻處理器芯片是視頻監控中最核心的器件，它決定著安防技術的級別。安防行業的巨大市場吸引了一大批芯片廠商紛紛涉足視頻處理器芯片領域，這其中有TI、ADI、海思、安霸、Xilinx和Altera等一大批半導體企業。但有些企業并不是自己主動進入這個行業的，相反，有些是因為‘歪打正著’而闖入安防行業里面來的。” 他拿海思舉例，海思以前是做機頂盒芯片的，并沒有涉足安防行業。由于海思的這個芯片中集成了H.264和MPEG-4等壓縮算法，當時就有一些的安防工程師覺得這個芯片在機頂盒中能用，我能不能在視頻監控中使用呢？于是就拿這個芯片做了幾個方案試試看，后來發現竟然在視頻監控中用得很好，慢慢地海思的芯片就這樣在市場上推廣開來了。因此，海思進入安防行業基本上可以說是工程師們幫的忙。 另外還有一個“誤闖”安防行業的視頻處理器芯片廠商是安霸，該廠商本身是做數碼相機的，但是由于其畫質拍得相當好。當時珠海有幾家方案公司就拿它的芯片方案作了幾個IP Camera方案。也就是因為這個原因安霸才開始進入到安防產業里面來。王工也指出了安霸的不足，他說，“由于之前安霸是做數碼相機的，所以它的芯片連網絡接口都沒有，都是方案公司想辦法在外部擴展的。”當然，現在安霸的芯片已經將網絡接口集成進去了。 王工坦言，作為一個視頻監控的硬件工程師，工作并不輕松。當需要做一個項目時，很多時候，工程師需要將市面上有的解決方案都做一遍，以評估到底那個方案更合適。“當然，這個也取決于你所在企業所擁有的資源，如果資源不夠的話，也許不會評估那么多個方案。”他補充說。 TI的達芬奇視頻處理器芯片方案是王工在工作中接觸得比較多的方案，這個主要是因為達芬奇芯片的功能比較強，整個產品線非常豐富，高中低搭配都有。但他們的第一代產品其實是很不成功的，包括DM6437、6441和6446都是一個ARM9加一個空的DSP。這就需要視頻監控產品生產企業做大量的工作才能生產出成品。還好在TI剛進入中國市場時，有很多第三方企業，包括聞亭泰和合眾達等，他們幫TI進入中國做了很多工作，比如說由于當時TI提供的壓縮算法庫很不好用，但它給第三方提供了很多技術支持，幫助他們把這個算法庫做得非常好。而當時中國做安防產品的企業一般做不到自己優化TI那個比較粗糙的算法庫，或者自己開發算法庫。 老實說，這個商業模式并不太適合中國，因為如果使用TI的這個方案，除了要買TI的處理器芯片外，還需要買開發軟件的License，然后需要向第三方購買壓縮算法，或者自己開發，而這些都會增加企業的產品開發成本。因此，達芬奇第一代產品并沒有被推廣開來。不過后來，TI也注意到了這個問題，后來它推出的DM365系列就開始將H.264和MPEG-4等算法集成進芯片了，不過它把這些算法庫直接封死在DSP中了，TI會給客戶一個SDK方便客戶調用DSP上的基本庫，但DSP變成了一個用戶不可操控的模塊，用戶只能使用ARM資源來進行開發。這個時候TI基本上跟海思在同一個步調上了，只是TI的技術實力相對來說還是比較強的，加上它在DSP方面的優勢，TI后面推出的產品就非常具備競爭力了，包括現在比較新的DM388、DM383等等。 王工也表示，雖然在高端性能方面海思跟TI相比有一定差距，但海思的芯片有一個特點就是，它提供的芯片沒有太多的功能，卻剛剛好滿足國內用戶的需求，非常貼近客戶，針對性很強。所以，海思的芯片幾乎是橫掃低端的安防領域。 王工對FPGA在視頻監控領域的應用并不十分看好，他認為如果把包含DSP模塊的SoC產品也算作DSP的應用的話，DSP在視頻監控領域幾乎是占絕對優勢的。除非該視頻監控產品對實時性要求非常苛刻，又需要超高幀速和清晰度，以及多畫面等功能，否則一般不會使用FPGA來進行開發。因為使用FPGA來進行產品開發的話，難度太大，他說，“就算你在FPGA上開發一個網絡協議都非常復雜。而且，由于FPGA沒有操作系統，如果需要升級的產品的話也會很麻煩，基本上就需要重新寫過一樣。” CMOS圖像傳感器更受工程師歡迎 視頻監控系統從最早的模擬監控到這些年火熱的數字監控，再到方興未艾的網絡視頻監控，發生了翻天覆地的變化。從技術角度來看，視頻監控系統的發展可劃分為第一代的模擬視頻監控(CCTV)、第二代基于“PC+多媒體卡”的數字視頻監控系統(DVR)、第三代完全基于IP網絡視頻監控系統(IPVS)，以及介于第二代和第三代之間的DVS。這些發展與視頻處理器的不斷演進緊密相關，但還有一個不可忽視的因素是圖像傳感器技術的不斷進步。 圖像傳感器有CCD和CMOS兩種。“早期，我們通常認為圖像畫質優秀的設備都是采用CCD傳感器，而低成本產品則使用CMOS傳感器。但是最新的CMOS技術已經克服了早期CMOS傳感器的技術弱點，提升了低照性能和高感光控噪性能等等。”王工這樣評價CMOS傳感器目前的現狀，他同時表示，“未來在安防視頻監控領域，CCD傳感器應該都會被CMOS傳感器所取代。” 他解釋說，這是因為CMOS傳感器與CCD傳感器相比具有太多的優勢。首先，CCD傳感器需要特殊工藝，使用專用生產流程，成本高。而CMOS傳感器使用與制造半導體器件90%的相同基本技術和工藝，成品率高，制造成本低。其次，高速性是CMOS電路的固有特性，CMOS圖像傳感器可以極快地驅動成像陣列的列總線，并且ADC在片內工作具有極快的速率，對輸出信號和外部接口具有低敏感性，有利于與下一級處理器連接。CMOS圖像傳感器具有很強的靈活性，可以對局部像素進行隨機訪問，增加了工作靈活性。再次，從功耗和兼容性來看，CCD需要外部控制信號和時鐘信號來獲得滿意的電荷轉移效率，還需要多個電源和電壓調節器，整個電路非常復雜，而且速度慢、功耗大；而CMOS使用單一工作電壓，功耗低，僅相當于CCD的1/100~1/10，還可以與其他電路兼容，具有功耗低和兼容性好的特點。還有，就是CMOS傳感器容易包含其他邏輯電路在內的SoC產品，比如說將一些ISP處理單元集成到CMOS圖像傳感器中，甚至可以將一些圖像壓縮處理單元集成進去。這樣就可以大大降低用戶開發產品的難度，幫助他們縮短產品開發周期。 智能分析算法逐漸為市場所接受 對使用CMOS傳感器帶來的好處，從事視頻監控圖像處理的軟件工程師羅工最有感觸。他07年畢業后一直從事圖像處理方面的工作，只是以前負責數碼相機的圖像處理，而現在從事智能交通高清圖像處理和優化。他表示，從CMOS傳感器出來的信號很容易獲得，也容易進行后續處理。這個對軟件工程師來說是非常有利的，特別是在數字化攝像時代，因為這對算法的實現由很大的好處。 羅工認為在視頻監控領域，目前硬件的競爭基本上已經接近尾聲，剩下的就是關鍵的算法的競爭。他表示，其實在幾年前就有一些企業提出了智能分析的概念，海思甚至曾經計劃將智能分析算法集成進芯片中，只是當時并沒有被市場所廣泛接受，所以沒有推廣開來。但目前隨著人們安全意識的增強，簡單的視頻保存和播放已經不能滿足人們對安防產品的需求。如何用智能化的技術來替代人工視頻處理正在成為諸多數字安全監控解決方案提供商提供商討解決的問題。智能化的實現不僅可以通過減少人工大大降低安防運行的成本，同時還將大大提升數據的篩選及處理能力，為未來安防技術的多樣化應用提供了可能。 因為智能分析是一門非常深的技術，因此要做到準確統計需要研發極為專業的算法，要有專門的公司來做這件事。而且目前已經有一些企業在專門研究這些智能分析算法的應用了，比如說面部識別、生物識別、車輛識別、人群控制和交通流量控制等智能分析解決方案。這些方案可以應用于零售、醫院、銀行、教育和交通等領域。也有一些企業可提供具備自動報警功能的視頻監控設備，羅工介紹說，“最近醫院打人事件不是時有發生嗎？其實這個視頻監控就可以用來預防這種事情的發生。也有用在銀行防止意外事件發生的。當然也會有一定的誤報，但是以防萬一的作用還是有的。當然也會有一些企業由于技術和成本的原因只會提供一些基本的智能分析功能，包括觸發區、人數統計、智能運動檢測等分析技術幫助客戶來實現差異化。” 工程師眼中的安防行業市場的前景 雖然安防行業這幾年的增長勢頭又所放緩，但總體市場規模還是處于持續上漲過程中。對于目前所從事安防行業的市場前景，特別是視頻監控領域，王工和羅工都覺得非常樂觀。他們表示，現在中國的安防行業正在逐漸走向成熟，出現了像海康威視，大華這樣的大型安防企業，加上現在高清視頻監控逐漸成為主流，工程師在安防行業里也越來越受重視。王工笑稱，“這個其實從工程師的待遇里面就可以看出端倪。目前安防行業里的工程師待遇可能比射頻領域和醫療電子領域內的工程師待遇低點，相比其他行業還算是不錯的了。當然，這個主要是指視頻監控領域的工程師，門禁也屬于安防，但那個門檻就低一點了，待遇相對來說也會不一樣。” 對安防行業的未來，他們覺得其實中國的安防市場其實挺大的，現在雖然專業安防的發展比較成熟了，但民用市場這一塊還有很大的發展前景，而且還有很大的海外市場。王工舉例說，他曾經的一個同事所在的公司，現在基本上都不做國內市場，所有的視頻監控產品都是銷往國外市場的，這些年來，利潤一直都還不錯。 另外，他們也談到了安防行業目前也有不少不盡人意的地方，比如說由于缺乏國家統一的標準，有的企業可能會為了了節約成本，而做出一些偷工減料的事情，或者以次充優的事。不過相信，隨著安防行業的逐漸成熟，安防行業的未來一定會慢慢變好的。 |
