由A＆S[2007/2008年中國攝像機市場大調(diào)查]得知，2008年最受工程商關注的攝像機類型中，一體化攝像機名列首榜，所占比例為70%。與傳統(tǒng)攝像機相比，一體化攝像機具有自動聚焦、功能齊全、監(jiān)控范圍廣、體積小巧、外型美觀、安裝方便、良好的防水功能、性價比高等優(yōu)點。本文主要針對一體化攝像機的技術發(fā)展趨勢進行相關介紹，希望給讀者提供些許前沿技術的參考。

    關于一體化攝像機，一直以來有幾種不同的理解，本文要詳細陳述的是指鏡頭內(nèi)建、可自動聚焦和變倍的一體化攝像機。

    真正意義上的第一臺一體化攝像機誕生于1997年，一體化攝像機在國內(nèi)市場上正式出現(xiàn)于1998年，但當時基本上都是國外產(chǎn)品。

    與傳統(tǒng)攝像機相比，一體化攝像機具有自動聚焦、功能齊全、監(jiān)控范圍廣、體積小巧、外型美觀、安裝方便、良好的防水功能、性價比高等優(yōu)點。但一體化攝像機成像系統(tǒng)（鏡頭）、CCD、DSP專利技術均被國外著名廠商所掌控，這樣的結果直接導致只有少數(shù)國外廠商對一體化攝像機的壟斷。而在國內(nèi)，大部分廠家僅只能對一體化攝像機進行一些表層的基本功能（如機殼、背部面板、后段的控制電路等）設置，而無法深入地對一體化攝像機進行研發(fā)，這樣則導致國產(chǎn)品的同質化較高。

“芯”決定一切
    一體化攝像機可以看作是一個單元個體，其中包括：電動光學變焦鏡頭，視頻信號采集處理控制模塊（CCD和DSP），視頻、電源/數(shù)據(jù)控制接口，管理編程信息按鈕接口等。其中，電動光學變焦鏡頭，視頻信號采集處理控制模塊已經(jīng)被統(tǒng)一裝在體積、形狀近似四方形的金屬盒內(nèi)，俗稱機芯。

    一體化攝像機機芯的好壞直接決定了一體化攝像機產(chǎn)品之間的差距。目前市場上的一體化機芯以Sony、HITACHI、LG、CNB四大品牌為主。據(jù)諸多業(yè)內(nèi)資深人士反映，Sony、HITACHI、LG、CNB四大品牌的質量都不錯，如果只從效果的差別來說，如聚焦速度和聚焦精度，Sony、HITACHI的一體化機芯可能強一點。而LG的一體化機芯在色彩還原性方面相對占優(yōu)勢。就一體化機芯價格而言，根據(jù)采訪得知，四大品牌中，CNB品牌的性價比較高。

    目前，市面上較有代表性的一體化機芯有LG的LM937系列之37倍一體化攝像機機芯，其采用隔行掃描1/4" EX-View CCD，LG-XDI智能芯片、37倍光學變焦、日夜兩用（雙濾光片切換）功能，還具備XDI芯片的超寬動態(tài)技術（雙快門）、HSBLC超強光抑制和EIS電子防抖動等功能。其中，LG-XDI智能芯片系列產(chǎn)品之SENS—UP功能可自動或手動進行×2、×4??×128設置，方便在低照度環(huán)境下不適宜采用紅外技術的場合，如博物館等。HITACHI近期推出的VK-S858N/EN系列一體化機芯，該機芯采用日立最新改進版DSP，具有寬動態(tài)、高靈敏度、高分辨率、低噪點、數(shù)字圖像翻轉等功能和特點；隱私區(qū)域屏蔽可達4個點位，比普通一體機機芯增加一倍；同時具有模擬和數(shù)字輸出功能，數(shù)字輸出無須通過解碼器，可直接輸出高質量圖像，大大降低了系統(tǒng)成本。

    國產(chǎn)品牌的一體化攝像機基本上都是采用Sony、HITACHI、LG、CNB四大進口機芯。因此在圖像和畫質上與國外產(chǎn)品基本沒什么差別。國內(nèi)產(chǎn)品的功能性與質量也能夠維持一個較佳的水平。整體來說，國產(chǎn)品牌主要在價格方面具有優(yōu)勢，在市場定位中占有自己的份額。[nextpage]

    就一體化攝像機整機而言，Sony、HITACHI、LG、CNB、三星電子等在業(yè)內(nèi)享有聲譽。其中，三星電子由于其性價比相對出色、知名度也比較高，在近幾年安防電子一體化攝像機銷售領域繼續(xù)保持較高的市場占有率。國內(nèi)宏天智、深視音、三立等品牌憑借高性價比也有不俗的市場表現(xiàn)，具體價格也因不同廠家、不同產(chǎn)品型號、不同技術而有差異。

技術發(fā)展趨勢
分辨率朝高清化方向發(fā)展
    攝像機的分辨率主要由CCD的像素決定，目前CCD供應商以Sony為主，Panasonic、Sharp、三星電子也有一定的市場份額。Sony的CCD分為Super HAD、Exview、SSII、HQI四大系列，現(xiàn)在市場上比較常見的是Super HAD、Exview兩大系列。一體化攝像機因為鏡頭口徑小型化的要求，目前使用最多的是1/4″CCD。

    目前，彩色一體化攝像機的分辨率以480線為主，但隨著市場的逐步發(fā)展，520線、540線的一體化攝像機也已推向市場。三洋電機國際貿(mào)易有限公司的WCC-800PC/600PC、Sony的SSC-ET365P/185P都是540線的高分辨率。三星泰科光電子有限公司近期推出的新品SDZ－375P已經(jīng)達550線分辨率，可以說是目前業(yè)內(nèi)分辨率較高的一體化攝像機。如此看來，一體化攝像機的分辨率正朝高清化方向發(fā)展。

大變焦倍數(shù)彰顯時代需求
    一體化攝像機內(nèi)置數(shù)字聚焦鏡頭。光學變焦是依靠光學鏡頭結構來實現(xiàn)變焦，通過改變變焦鏡頭中的各鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦距。當成像面在水平方向運動的時候，焦距就會發(fā)生變化，更遠的景物會變得清晰，讓人產(chǎn)生像物體遞進的感覺。真正具有實用效果的應該是光學變焦，大變焦后不會影響攝取的畫面效果。光學變焦倍數(shù)越大，能拍攝的景物就越遠。而電子變焦實際上是畫面的電子放大，是改變成像面的大小，即成像面的對角線的長短，實際上電子變焦并沒有改變鏡頭的焦距，只是通過改變成像面對角線的角度來改變視角，從而產(chǎn)生了“相當于”鏡頭焦距變化的效果，通過攝像機內(nèi)的處理器，把圖片內(nèi)的每個像素面積增大（把原來CCD影像感應器上的一部分像素使用“插值”處理手段做放大），從而達到圖像放大的目的。但它的清晰度會有一定程度的下降，體現(xiàn)在放映效果上便是畫面上會有明顯的馬賽克狀的噪點出現(xiàn)，所以電子變焦并沒有太大的實際意義。盡管如此，電子變焦倍數(shù)近幾年也呈現(xiàn)由8×、10×向12×發(fā)展。目前，一線品牌的一體化攝像機通常都是采用12×電子變焦，當然不排除更高倍電子變焦的存在或出現(xiàn)。

    筆者在采訪中發(fā)現(xiàn)，近幾年，一體化攝像機變焦倍數(shù)總體來說是越來越高。市面上22倍、26倍、27倍、30倍、36倍的光學變焦等都比較常見，更大變倍（如37倍）的一體化攝像機也已經(jīng)出現(xiàn)。上海恒生電訊工程有限公司技術總監(jiān)虞志辰就說：“在某些特殊場合甚至需要使用50、60倍的大變倍一體化攝像機，使某監(jiān)測部位局部放大以監(jiān)察清楚”。如上海樂金廣電電子有限公司2008年推出的LC903P為37倍全功能型高清日夜一體攝像機，具有37倍光學變焦、12倍數(shù)字變焦，共444倍的整體變焦功能，適合超遠距離監(jiān)控的需要。也是當時市面上比較少見的高倍數(shù)變焦一體化攝像機。而三星泰科光電子有限公司2009年新推出的SDZ－375P，具有37×（3.5－129.5mm）光學變焦倍數(shù)。

低照度環(huán)境適應性增強
    實際中，光線的變化和不足一直是安防監(jiān)控的較大挑戰(zhàn)。隨著監(jiān)控應用范圍越來越廣，應用環(huán)境越來越復雜，以及人們對安防意識的加強和安全管理水平的提高，諸多場合的24小時全天監(jiān)控成為監(jiān)控的基本需求，如何在弱光環(huán)境下保證良好的圖像對一體化攝像機來說就顯得尤為重要。尤其是針對在夜晚光線照度不足的情況下，要保證一體化攝像機能夠適應低照度的攝像環(huán)境。[nextpage]

    低照度指的是當被攝景物的照度低到一定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低于某一規(guī)定值時（25dB）的景物照度值。為使一體化攝像機在弱光條件下能確保監(jiān)控畫面的清晰度，日夜轉換功能、DSS（慢快門）、紅外成像功能及高靈敏度等逐漸在一體化攝像機上得以實現(xiàn)。

    目前，一體化攝像機通常采用濾光片切換式日夜轉換方式。用于一體化攝像機的濾光片分雙濾光片、單濾光片（一個濾光片）、電子轉換（軟件處理）幾種。其中，雙濾光片是內(nèi)置兩個濾光片，白天使用時，濾光片是對進入CCD的光線進行過濾修整；晚上使用時，則把盡量多的光線進入鏡頭聚光。另外，市面上的一體化攝像機有些是單濾光片，有些是電子轉換，其使用效果遠遠不如雙濾光片。深圳市新望明洋電子技術有限公司技術工程師岳全斌特別強調(diào)：“在選購一體化攝像機時，要弄清楚究竟是雙濾光片還是單濾光片或電子轉換，否則價格就有差異?！?

    在弱光條件下如果采用輔助光源會達到更好的圖像效果，因此，目前通常是配帶紅外燈來實現(xiàn)，這樣就出現(xiàn)了相應的新機種，如紅外一體化攝像機。

寬動態(tài)助力畫質提升功不可沒
    在一些明暗反差較大、逆光的監(jiān)控場所，一體化攝像機的寬動態(tài)功能則能充分發(fā)揮其優(yōu)勢。寬動態(tài)技術是通過對光亮區(qū)域采用高速快門爆光和對黑暗區(qū)域采用低速快門爆光的二次爆光的最佳組合，使明亮的部分和暗的部分都可以看得清晰。對不同終極亮度進行精確分析，在不受光亮部分飽和的影響下，從光亮和黑暗區(qū)域中獲取有用的信息是一體化攝像機寬動態(tài)功能的最佳體現(xiàn)。

    較早具有寬動態(tài)功能的一體化攝像機是日立的VK-454。漸漸地，寬動態(tài)便成為一體化攝像機的一項重要功能。目前，一體化攝像機的寬動態(tài)范圍逐漸增加，具有超寬動態(tài)技術的一體化攝像機也出現(xiàn)，如LG的LC903P 37倍一體化攝像機就具備超寬動態(tài)技術（雙快門），是普通攝像機的170倍，Sony的SSC-ET365P和三星泰科光電子有限公司的SDZ－375P都能提供高達128倍的寬動態(tài)范圍。

    另外，一體化攝像機的影像噪點也是影響畫質的原因之一。市場上一體化攝像機的降噪技術多樣，但降噪原理類似，都是通過控制畫面上的噪點，確保畫面清晰。目前已經(jīng)有一體化攝像機生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標準的三維噪點過濾系統(tǒng)、3D-DNR噪聲抑制濾波器等技術/系統(tǒng)，可以比市場上一般產(chǎn)品更有效地消除圖像的噪點，這就意味著該種一體化攝像機畫質情況更佳，噪點所占數(shù)據(jù)帶寬和硬盤存儲空間比普通攝像機已明顯減少。通常信噪比越高，干擾點對畫面的影響就越小。

特殊功能不容忽視
    鏡像、翻轉、凍結等許多功能近年也能在一體化攝像機當中看到。

    其中，鏡像功能是將監(jiān)控到的影像實現(xiàn)水平方向的偏轉以滿足實際需求。

    翻轉功能則是圖像全方位（上下、左右）的轉動。一體化攝像機翻轉功能最直接的理解是某監(jiān)控的畫面如果是倒立狀態(tài)，則可以通過翻轉功能將圖像翻轉成正立狀態(tài)，以方便察看。

    凍結功能是指攝像機畫面需要出現(xiàn)短暫的停止，監(jiān)控過程中采用該技術可以實現(xiàn)類似抓拍之類的需求。

    事實上，一線陣營的一體化攝像機廠家的產(chǎn)品通常都具備上述幾項特殊功能。將其作為附加值，只不過相對其他新穎功能而言，容易被忽略。

    至于一體化攝像機的隱私區(qū)域遮蔽功能是為了確保某局部范圍被遮蔽以確保其隱私性；移動偵測功能是指當監(jiān)控畫面有變化時（如有人經(jīng)過監(jiān)控區(qū)域），系統(tǒng)能通過一定的設置自動作出相應的處理，如發(fā)出報警信號。[nextpage]

步步為營，扎根未來市場
    對于一體化攝像機的未來發(fā)展趨勢可謂眾說紛紜，一方認為一體化攝像機未來道路坎坷，理由是一體化攝像機由于自身條件的限制，制約其無法進入某些領域或原有市場被擠兌。如武漢明大電力技術工程有限公司信息事業(yè)部經(jīng)理姚龍騰認為：“在某些特定場合，如機場、高速公路等，則一般采用高速智能球等高端監(jiān)控產(chǎn)品，加上單純的一體化攝像機配合云臺使用轉速低、沒有預置位等功能且環(huán)境適應性弱，低照度、寬動態(tài)等功能也不如相應的槍機等，所以在部分環(huán)境中其應用明顯受制約，如現(xiàn)在新建的機場、地鐵、道路監(jiān)控等項目單純的一體化攝像機在其中的比例也相應減少，大部分可能都采用高速球機，單純的一體化整機雖然在很多環(huán)境中被高速球所取代，但作為高速球的內(nèi)核——一體化機芯，市場發(fā)展前景依然是很大的?！绷硪环絼t認為，一體化攝像機發(fā)展前景樂觀，應用領域廣泛。上海樂金廣電電子有限公司技術支持趙培植解釋：“一體化攝像機憑借其便利性、性能的不斷提高及成本的下降等因素，逐漸受到市場青睞；槍機的應用領域依然廣泛且有很大的生存空間，一體化攝像機取代槍機也只是時間問題”。某業(yè)內(nèi)人士如此分析，除了一體化攝像機本身的特點（前面已詳述），另一個原因是受近期金融風暴影響，各方都在考慮壓低成本，也會更傾向于性價比較高的一體化攝像機。

    縱觀近幾年一體化攝像機的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)下列發(fā)展態(tài)勢。

1、體積小型化
    上海恒生虞志辰認為：“任何事物發(fā)展都有極端，要么最小，要么最大。就一體化攝像機而言，總體發(fā)展趨勢是朝小型方向發(fā)展，整體機身會盡量縮小，但因為一體化攝像機內(nèi)置芯片等部件，體積未必能無限縮少，只是縮小到某種程度”。喜恩碧電子(深圳)有限公司工程師羅志軍也認為：“未來一體化攝像機朝向大變焦倍率、多功能和小型化方向發(fā)展?！钡珦?jù)其介紹，受體積所限，低變焦倍率小型化的迷你一體化攝像機在最低照度、動態(tài)范圍等方面技術參數(shù)不高，功能相對簡單，適合用于監(jiān)控范圍小、環(huán)境照度較穩(wěn)定、對外型要求高的場合，通常是室內(nèi)場合比較多，如銀行、賓館大廳等地。

2、應用領域不斷延伸
    一體化攝像機出現(xiàn)后，憑借自身優(yōu)勢占據(jù)市場一角的速度非?？欤瑥V泛地應用于學校、金融/銀行、工廠、礦區(qū)、企業(yè)、機關、商場、酒店、電力、能源等領域，在鐵路、機場、港口、軍隊等安全級別要求比較高等的場所應用也很多。深圳市景陽數(shù)碼技術有限公司工程師石勝奇表示：“在一體化攝像機外部配合紅外技術的使用，大大豐富了一體化攝像機的使用環(huán)境和領域”。喜恩碧羅志軍則直接指出：“從市場來看，紅外一體化攝像機開始應用于專業(yè)領域，如警用的巡邏、刑偵、輯私車輛等移動夜視監(jiān)控應用。”船舶重工業(yè)集團七一五所工程師凌繁榮又認為：“目前一體化攝像機在危險品場所也有應用，但防護措施需要根據(jù)環(huán)境標準進行加裝”。事實上，一體化攝像機的應用領域會隨著本身技術的提高與成熟得到更加廣泛的推廣。