模擬攝像機（CVBS,CVI,AHD,TVI,XVI）

     在安防視頻監(jiān)控領域，模擬和數字，網絡是相伴相生的。早期的安防攝像機都是模擬的（Analog），所謂模擬，是指它們模擬了表示聲音、圖像信息的物理量，將被拍攝目標的光信號轉換為電信號，模擬信號的波形模擬著信息的變化。被拍攝物體的不同亮度對應于不同的亮度值，攝像機電子管中的電流會發(fā)生相應的變化。模擬信號就是利用這種電流的變化來表示或者模擬所拍攝的圖像，記錄下它們的光學特征，然后通過調制和解調，將信號傳輸給接收機，顯示在屏幕上，還原成原來的光學圖像。

常見的模擬攝像機按照分辨率可分為模擬標清攝像機和模擬高清攝像機。模擬攝像機一般使用BNC接頭作為視頻輸出的接頭。

CVBS攝像機

  模擬標清攝像機也稱為CVBS攝像機，所謂CVBS是指Composite Video Broadcast Signal，即復合同步視頻廣播信號。它以模擬波形來傳輸數據。復合視頻中包含色差（色調和飽和度）和亮度（光亮）信息，并將它們同步在消隱脈沖中，用同一信號傳輸。

CVBS攝像機使用TVLine（電視行，電視線）來衡量分辨圖像的能力。早期的CVBS模擬攝像機可以通過BNC頭接入模擬監(jiān)視器直接顯示視頻圖像，而這種模擬監(jiān)視器上圖像的清晰度實際上就是相鄰黑白水平線條的細致程度。所以模擬攝像機的清晰度的衡量單位也叫電視線，也稱電視行（即TVLine），有時也稱清晰度為解析度。模擬攝像機的解析度一般通過ISO12233圖卡(Chart)來測試，并借助第三方工具，如ImaTest、HYRes、iSeetest等軟件來讀出實際數值。比如650線，意味著這個攝像機能最高能分辨測試圖卡上標注為650數值附近的線條。

CVBS攝像機方案眾多，每一個方案的核心是DSP和sensor兩部分。早期的DSP方案主要有Sony的SS-1(2163), SS-11(3141/2),SS-11X(4103),SS-HQ1(3172), SS-2,Effio-E（SS4）,Effio-P，Effio-A，Effio-V等。松下以D5為主D4，D5 MN673276，韓國的三星，NEXTCHIP處理器，臺灣A-NOVA的ADP系列等。而sesnor主要也以Sony，松下，三星為主。以上不同的DSP和sensor組合可以設計出不同的攝像機方案。

Effio系列成為Sony在模擬標清監(jiān)控攝像機時代最后的絕唱。 “Effio”是”Enhanced Features and Fine Image Processor”（增強功能和精細圖像處理器）首字母縮寫。Effio系列的最大解析度大約在750線-800線左右。這也是曾經模擬標清攝像機的最高解析能力。一個典型的Effio方案的攝像機的有效像素是976（水平）x 582（垂直），所以又被稱為960H攝像機（水平方向有效像素大于960）。

Effio系列的推出時間大約是2009年，到2012年推出Effio-P方案。之后Sony將主要研發(fā)精力放在了CMOS上面，模擬標清攝像機也逐漸走到了盡頭。

模擬高清攝像機

  Sony放棄CCD，將主要精力轉向CMOS是因為相同分辨率條件下，CMOS的成本要低很多，而且分辨率越高，成本差距越大，這意味著CCD不適合高分辨率的安防攝像機。安防攝像機走向高清，首先必須淘汰的就是CCD傳感器。

CVI格式

  首先站出來的是大華，其在2012年推出了名為HDCVI的模擬高清攝像機，這是一款革命性的產品。

HDCVI（High Definition Composite Video Interface）簡稱CVI，即高清復合視頻接口，是一種基于同軸電纜的高清視頻傳輸規(guī)范，采用模擬調制技術傳輸逐行掃描的高清視頻。

HDCVI的主要技術特點是：

• 使用同軸電纜傳輸模擬高清視頻。距離可達300-500米；

• 分辨率1280*720以上；

• 可以同時傳輸音頻，控制信號，報警信號等；

• 視頻沒有編碼，視頻傳輸零延時；

HDCVI的發(fā)展歷程

• 2012年，CVI 1.0。CVI技術發(fā)布。

• 2013-2014年，CVI2.0。完成CVI解決方案。

• 2015-2016年，CVI3.0。2K HD產品推出，CVI產品完全適配，智能功能。

• 2017年，CVI4.0。4K UHD CVI產品推出，PoC技術，廣播質量的音頻傳輸。

• 2018年，CVI5.0。AI功能，星光全彩CVI產品。

• 2019年，CVI6.0。4K實時CVI產品，增強型AI功能，AI編碼，雙向音頻對講。

AHD

   2012年大華的CVI產品是一個很成功的模擬高清攝像機產品，之后陸續(xù)有很多安防攝像機芯片廠商進入這一領域。比如韓國的Nextchip，在2013年推出了名為AHD的模擬高清攝像機方案，并在2014年的安博會上推出了AHD2.0版本。

AHD即Analog HD，模擬高清，技術原理和大華的HDCVI基本一樣。采用Y/C信號分離（亮度信號和色度信號分離）和模擬濾波技術，降噪技術，可以實現高清視頻信號在同軸電纜上傳輸。

類似于CVI的版本形式，AHD陸續(xù)有AHD1.0,2.0,3.0,4.0版本推出。同時按照不同的分辨率劃分為AHD-L（720P），AHD-M（130萬），AHD-H（1080P），AHD-Q（3百萬），AHD-G（4百萬），AHD-U（5百萬），AHD-Y（8百萬）。

按照設計規(guī)劃，AHD應該和CVI一樣，可以支持雙向音頻，報警，控制信號傳輸，PoC等功能。可惜的是推出AHD4.0 8百萬方案以后，Nextchip將研發(fā)的重點轉向了車載攝像機領域，很多功能沒有繼續(xù)完善。其官網上應用于安防領域的AHD芯片鏈接似乎已經被移除了。

TVI

   HD-TVI是High Definition Transport Video Interface的縮寫，即高清傳輸視頻接口，技術標準由Techpoint公司在2014年推出。TVI產品主要由海康威視在推動，其用意在于與大華的HDCVI產品競爭。TVI的技術特點和CVI基本完全一致，前端攝像機芯片由傳統(tǒng)的ISP芯片+TVI發(fā)射芯片組成，后端DVR需要有專門的TVI接收芯片。

TVI標準從1.0到目前最新的5.0，支持視頻，音頻，PTZ控制信號同軸傳輸等。

作為CVI的追隨者，TVI無論從攝像機效果，產品種類，還是市場占有率等各方面都明顯落后于前者。

XVI

    前面提到，Nextchip公司似乎停止了對安防領域AHD芯片方案的研發(fā)，作為之前AHD方案的主要推動者，雄邁于2016年推出了AHD的替代方案–XVI。XVI，應該就是Xiongmai Video Interface的縮寫。XVI方案繼承了AHD的所有特點，并做了進一步的發(fā)展和完善。比如更好的支持了同軸控制功能，支持了報警功能，人形偵測，人臉識別（需配合后端DVR），同時還創(chuàng)造性的提出了同軸攝像機升級功能（雖然用處不大）。

XVI發(fā)展歷程：

• XVI 1.0。支持H.264編碼算法，預覽支持XVI圖像增強功能。

• XVI 2.0。錄像圖像增強，色彩還原更真實，圖像效果顯著提升，尤其針對暗光環(huán)境。

• XVI 3.0。支持H.265/H.265X編碼，傳統(tǒng)幀累積功能。

• XVI 4.0。新增傳統(tǒng)人形檢測智能分析功能。

• XVI 5.0。新增加AI圖像增強功能、AI人形檢測、AI人臉檢測等智能功能。

總體上看，CVI圖像效果最好，產品，功能最豐富。雖然大華開放了HDCVI標準，也對外售賣CVI攝像機芯片，但專門生產銷售HDCVI產品的第三方廠商（尤其是CVI DVR廠商）還是屈指可數，影響了HDCVI產品的市場占有率。

AHD攝像機方案因為將ISP和AHD發(fā)射芯片二合一了，所以相對于CVI和TVI，有成本優(yōu)勢。目前主要提供AHD方案芯片的廠商是Nextchip和Fullhan，能生產和提供AHD前端攝像機方案和后端AHD DVR的廠商很多，其在低端市場占有率很高。然后前面提到Nextchip停止了AHD方案芯片在安防領域的進一步研發(fā)，AHD的市場逐漸被XVI取代。