19/11/2017

Аналог снова жив?


Производители компонентов разрабатывают новые «смеси» аналогового видео и высокого разрешения.
 
В последнее время некоторые китайские компании добились успеха в разработке чипсетов высокой чёткости (Hi-Definition) для аналогового видео, позволяющие получить разрешение более 700твл. Означает ли это, что аналоговые системы становятся снова жизнеспособными и эффективными? Особенный интерес будет представлять развитие аналоговых решений в самом недалёком будущем. 
 
В течение последних 3-4 месяцев появилось несколько интереснейших сообщений на различных информационных ресурсах, что некоторые китайские производители работают над пересмотром аналоговых технологий в области CCTV с целью создания решений, которые могли бы конкурировать с находящимися в тренде IP системами. 
 
Эта активность началась с обычных экспериментов ряда производителей чипов. Как мы все знаем, датчик изображения (сенсор) и цифровой сигнальный микропроцессор (DSP) являются двумя ключевыми компонентами видеокамер (не важно, для решения каких именно задач предназначены эти камеры). В любом случае все видеокамеры имеют подобную архитектуру, основанную на применении различных комбинаций сенсоров и микропроцессоров (чипсетов). Интересно, что с развитием мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты, подобные электронные компоненты становятся всё более и более сходными.
 
Полученный в результате экспериментов результат стал настоящим сюрпризом! Напомним, что традиционные аналоговые видеокамеры построены на базе CCD-сенсоров (ПЗС) и DSP. Но в один прекрасный день, без особых ожиданий, производители решили провести эксперимент с использованием CMOS-сенсоров высокого разрешения (которые обычно использовались для смартфонов и планшетов или камкордеров) и специализированных DSP. Результат превзошел ожидания – разрешение достигло значений в 700 твл и даже выше, хотя изображение и имело некоторые искажения границ объектов. Получив такие результаты, компании-производители продолжили перспективные разработки, комбинируя различные CMOS-сенсоры и DSP с целью получить для аналоговых видеокамер разрешение 800~1000твл. Вскоре после достижения успеха в решении и этих задач, были разработаны и технологические инструменты, позволившие создать рабочие прототипы, и как результат всех этих усилий, на свет появились (надо заметить, весьма неожиданно!) аналоговые видеокамеры, поддерживающие разрешения высокой четкости (Hi-Definition или сокращённо HD). 

 

Основные производители сенсоров присоединились к разработкам HD аналоговых видеокамер.

Основные производители сенсоров присоединились к разработкам HD аналоговых видеокамер.
Рассматривая всю историю создания решения, мы можем отметить, что успех стал возможным благодаря совместным усилиям как разработчиков чипсетов, так и компаний, обеспечивших технологическую возможность массового производства аналоговых камер с разрешением HD. Ведущие производители сенсоров, такие как SONY, Aptina, PixelPlus и OmniVision в содружестве с производителями DSP (Fullhan, Sonix, NextChip) являются в настоящее время основными игроками в разработке и создании новых решений для аналогового видео. Эти решения основаны на использовании CMOS-сенсоров и DSP, способных поддерживать не только разрешение уровня HD, но и все необходимые функции современных видеокамер (высокую чувствительность, электронный затвор и др.), а также высокую точность воспроизведения цветов (до 98%) для получения картинки высочайшего качества с разрешением 720р и прогрессивной разверткой до 60 кадров/сек. Более того, в случае использования сенсоров 1.3М,  разрешение картинки может достигать 800твл. и более при сохранении стабильного качества изображении, без смазываний для двигающихся предметов и при отсутствии шумов даже при высокой окружающей температуре. Таким образом, новые решения на базе Hi-Definition CMOS сенсоров и различных DSP стали самым разумным путём для расширения возможностей аналоговых видеокамер и сохранения их популярности на рынке CCTV. 
 
Когда к разработкам новых HD решений для аналогового видео подключились производители с мировыми брендами, ситуация стала ещё более интересной. Например, CMOS-сенсор SONY IMX138 обеспечивает разрешение около 1000твл, что эквивалентно разрешению HD сетевых видеокамер с сенсорами 1.3М. При этом IMX138 позволяет добиться чувствительности 0.001 lux, что в несколько раз превышает чувствительность обычно используемых CMOS-сенсоров.
 
Что касается эффективности микропроцессоров для обработки аналоговых изображений с разрешением HD, тут самую заметную роль играет компания Fullhan Microelectronics (Shanghai), предложившая для новых аналоговых решений на базе СMOS высокого разрешения DSP FH8510 и FH8520.  Микропроцессор FH8520 поддерживает разрешение 720р и используется также для производства сетевых видеокамер и видеокамер стандарта HD-SDI. Кроме того, DSP FH8520 имеет такие встроенные функции, как 3D-DNR, OSD, BLC, ATW и т.д.  Можно отметить, что в настоящий момент именно компания Fullhan предлагает микропроцессоры, наиболее полно реализующие возможности HD CMOS-сенсоров для аналоговых решений. Однако, следует ожидать что и другие производители DSP попытаются предложить свои микропроцессоры для это сегмента рынка СCTV.
 

Обзор аналоговых решений высокого разрешения

Решение A B C D E G
CMOS SONY 960H
CCDs
PixelPlus
module CMOS
BYD OmniVision Aptina SONY
DSP/ISP Fullhan Fullhan
Sonix
Erotek
Fullhan
NextChip
Fullhan
Разрешение, ТВЛ 650~700 600~700 650 750 750~800 800~1000
 
Рынок HD аналоговых решений разогревается!
Аналоговые решения Hi-Definition привлекли внимание таких мировых лидеров в производстве электронных компонентов как SONY и Aptina. Ряд корейских компаний-производителей чипсетов также начал активно вкладывать деньги в подобные разработки. Даже учитывая глобальные тренды на модернизацию систем видеонаблюдения, сетевые видеокамеры перестали быть единственной опцией при желании создать или обновить существующие системы до уровня разрешения Hi-Definition. Например, китайский рынок CCTV до сих пор производит и потребляет 60% продукции в виде аналогового оборудования. Подобная же ситуация складывается в Великобритании, Германии, Тайване и других странах, где установлено огромное количество аналоговых видеосистем и приходит время их модернизации. Кроме того, низкая стоимость новых аналоговых решений (как самого оборудования, так и затрат на установку и обслуживание) и их привлекательность с точки зрения надёжности, понятности функционирования и управления, без сомнений приведут к повышению интереса со стороны потребителей. Если принять во внимание, что «новый» аналог позволяет получить картинку великолепного качества и с высоким уровнем детализации, доступным ранее только для IP и SDI систем, можно достаточно уверенно прогнозировать высокий уровень популярности HD аналоговых решений на рынке CCTV.
 
По материалам статьи  “Analog Alive Again?”, ALF CHANG, A&S INTERNATIONAL
   

 

вернуться назад