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如何了解摄像头采用何种DSP+CMOS方案

(2007-7-2 14:41)

尽管不同方案的摄影头可使用不同款式的外壳,但驱动程序必须配套使用,这为区分产品提供了可靠依据。摄像头的驱动程序通常可分为设备识别文件和设备驱动文件两大部分,核心识别主要从设备识别文件入手。用于Windows 98的驱动程序多采用SYS文件,由于无法用记事本打开,我们主要查看用于Windows 2000/XP的INF驱动文件。INF文件包括设备识别、文件拷贝、注册表修改等几大部分,无论厂商如何“伪装”其INF中的识别字段都无法完全隐藏真正的核心名称。

   例如中星微ZC0301系列芯片的驱动一般由12个文件组成(注:不同版本不同厂商的驱动可能有所不同),但最重要的INF文件中通常包含以下字段:

  [VM]%USB\VID_0AC8&PID_0302.DeviceDesc%=VM.USBDCam302,USB\VID_0AC8&PID_301B

  [VM.NT]%USB\VID_0AC8&PID_0302.DeviceDesc%=VM.USBDCam302.XP,USB\VID_0AC8&PID_301B

  这便是ZC0301方案的主要特征,即便“VM.USBDCam302.XP,USB”这些字段可能有所不同,但整个INF文件中多次出现关键字“301”。就算厂商把这个识别字段改变,相应的注册表字段也很难修改。

  又如一款采用TP6800方案的摄像头驱动程序,其INF主文件大小为10KB左右,识别字段为:%USB\VID_06A2&PID_0001.DeviceDesc%=Topro.USBDCam,USB\VID_06A2&PID_0003。大家可看出其中的“Topro.USBDCam”已被修改,但其它地方仍可发现很多关键字“TP6800”,如“TwainDS="Topro TP6800"”等。

  凌扬561系列方案的文件较多,其设备识别INF文件大小在10KB左右(公版驱动的文件名为“spca561.inf”)。打开后可看到设备识别字段为“%CA561.DeviceDesc%=CA561.Device,USB\VID_04fc&PID_0561”。与其它产品的驱动类似,在整个INF文件中也多次出现“561”关键字。

  SN9C102方案比较特殊,其驱动程序只有一个安装文件,解开后并没有INF文件。大家可先安装驱动,再在设备管理器中查看驱动程序详细信息,看看主要文件的提供商就可了解。

  客观地讲,通过驱动程序识别摄像头核心的方法并不绝对准确,但足以让绝大部分产品原形毕露。有一点需注意,同一种芯片可能有多种版本,各版本驱动不能互换,如ZC0301系列就有301B、301L和301P等多种,因此利用公版驱动可能无法判断具体的版本号。

  重要技巧二:10万还是30万?

  至于是10万还是30万像素,测试方法比较简单:将摄像头调整到320×280分辨率,真正的30万像素产品可达到30帧/秒的速度,图像运动时没有明显延迟,10万像素插值产品在这种分辨率下只能达到15帧/秒左右的速度,二者相对比很容易看出。不同CMOS传感器的识别则比较困难,只有多种产品放在一起对比才可能分辨。不过目前市场上的现代HV7131E已很少,美光MI0360和现代HV7131R的效果相差不大,CMOS传感器的识别并不太重要。

 三、理论与实际结合

   看了上面的资料,您是否已对摄像头的核心部件有了本质的认识呢?理论还得与市场实际相联系,下面笔者再透露一些摄像头市场上的“秘密”。

  1.本是同根生——品牌的故事

  笔者曾在当地电脑市场作过简单统计,发现仅某家代理商的摄像头品牌就有近10种,整个市场的品牌不下一百种,品牌的繁杂由此可见一斑,一方面是由于摄像头方案技术成熟,后期开发技术含量低,另一方面则是因为大部分品牌都采用OEM(代工)方式生产,贴上自有品牌即可,这也在客观上造成摄像头产品严重同质化!

  在这种大环境下,一味追求品牌显得毫无意义:相同DSP芯片+相同CMOS传感器的产品效果几乎相同。当然,如果预算充足,选择大品牌产品更有保障。这是由于出于品质考虑,名牌产品选用的周边元件如电容、电阻等会更好,返修率较低。此外,摄像头电路板设计很简单,款式差异与产品的性能好坏没有必然联系,笔者曾见到同一款电路板应用在两种价格相差很大的外壳中。换个角度考虑,即使外形相同,里面电路区别也可能很大。由此可见,以款式好看与否来区分摄像头档次高低是毫无道理的。

  2.像素中的猫腻

  不知道从何时开始,摄像头也流行起“唯像素”论,然而绝大多数摄像头宣传的像素值均是假的!虽然表面上进行着像素大战,实际是在比“谁更敢标注高像素”。按标注像素值划分,市场上的摄像头可分为30万、35万、38万、48万、80万以及130万等。前面已谈到,摄像头像素值主要取决于CMOS传感器,目前较好的HV7131E传感器充其量达到316224像素,去掉边缘部分,真正用到的也就30万像素而已。如果想达到130万像素,产品必须使用更好的DSP芯片以及更高档的CMOS(如现代HV7640)或CCD传感器,如此一来主要元件成本便要达到200元以上。另一方面,130万像素意味着分辨率可达1280×1024,即使采用实时的MPEG-4标准,目前的网络带宽也无法传输,可见130万像素在摄像头领域几乎没有实用价值,其普及之路还很长。

  如果摄像头要做到48万以上像素,至少需满足几种技术。首先接口必须采用USB 2.0标准。就目前的30万像素摄像头而言,如果要达到30帧/秒,理论数据流量为640×480×24×30÷8=27648000也就是27Mbps,而目前的USB 1.1接口仅有11Mbps带宽;其次,硬件压缩技术也得有质的飞跃,高达1280×1024清晰度的动态视频流是无法在现有主流机器上通过软件压缩实现的。在未开发出速度更快、压缩比更高的压缩技术且采用USB 2.0接口前,130万像素永远只是一个数字游戏而已。

  事实上,市场上的摄像头像素标注也并非无规可寻,以下一些大致规律可帮助大家判断(注意:此法并不绝对准确,仅供参考!)。采用凌扬SPCA561A方案的产品通常标注30万像素、采用凌越TP6800+美光MI360,配合塑料镜头的产品通常都标注为35万像素、采用中星微ZC0301P+美光MI0360,配合混合镜头的产品通常标注为38万像素;中星微ZC0301P+现代HV7131E配合5片玻璃镜头产品则标注48万像素;至于130万的产品纯属商业抄作,如标称130万像素罗技快看高手版PRO4000摄像头也不过是在拍照时可实现130万像素照片,而作为摄像头使用仍然是最高640×480分辨率、最高30帧/秒速度。

  3.USB 2.0接口,数字游戏?

  现在市场上很多产品都宣称采用了USB 2.0接口,可实现更快的速度和更高的清晰度。其实真正采用USB 2.0接口的摄像头寥寥无几,少数几款真正的USB 2.0摄像头(采用ALi芯片)也因价格过高而远离主流市场。对目前150元以下的产品来说,USB 2.0只是一个噱头而已!从应用角度来看,目前制约视频传输的主要问题还是网络带宽,即使采用了USB 2.0技术,目前也不能为视频聊天带来多大好处。

  4.夜视,网络里的雾里看花

  为实现弱光、微光环境下视频聊天,大部分摄像头都带有夜视技术,但要看清真实面目并非易事。目前摄像头主要通过三种方法实现夜视功能。方法一是延长CMOS传感器曝光时间,即商家常说的“彩色夜视”。这种方式可真实地还原色彩,虽然噪点多一些,但依然呈现彩色世界。不过曝光时间延长势必会降低信号处理速度;方法二是依靠发光二极管补光。现在高亮度发光二极管技术已很成熟,一个发光二极管足以达到小灯泡亮度,因此不少产品都加上了几个发光二极管和亮度感应元件。当光线不足时,摄像头会自动开启并调节发光二极管的亮度进行补光。尽管发光二极管已接近冷光源,对色彩影响较小,但由于功率小只能进行局部补光,易造成局部过亮、大部分场景依然很暗的效果。因此这种补光方式的实际效果是脸部很亮甚至发白,而背景依然黑暗,这就是部分商家说的“黑白夜视”。此外,有的摄像头光源无法控制而一直开着,对眼睛剌激较大;第三种方法则是红外夜视。这类产品采用红外发光管作红外光源,并在镜头中加入红外线滤镜感应红外光。这种夜视法实现的图像为红色,而且由于成本较高,通常用在某些有特殊需求的产品上。

  



  这款摄像头的CMOS传感器四周分布有多个发光二极管,有利于夜视效果。

  总体而言,这几种夜视技术虽都有一定效果,但均未达到完美的程度。第一种夜视方法是大部分摄像头均具备的,如果想买带夜视功能的摄像头,建议大家选择带发光二极管的产品,两种夜视方法配合使用效果会更好。

  5.售后,易被忽视的问题

  摄像头看似简单,但由于恶性竞争,厂商不得不努力压缩成本,使得看似简单的小东西返修率并不低,售后问题是必须考虑的因素。目前低端插值摄像头市场的返修率大约在10%左右,中端产品的返修率可控制在5%以下。中低端产品的利润越来越少,不少商家都依靠压缩售后服务降低成本,能换的不换、能修的不修、能拖的就拖,选择售后服务好的商家并事先在发票或收据上注明售后服务内容非常重要。

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本人从事CCD摄像机监控研发设计多年!手头有很多CCD方案,包括SONY、SHARP方案及PC CAMERA、电源方案等,望有需要之士尽快联系,谢谢!联系人:魏先生  QQ:993907136 E-mail:polocamera@126.com 电话:13828830679
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