HDMI Adapter box for " usb uvc webcam video source to HDMI output "

   This box  can let uvc usb webcam become hdmi output

"UVC webcam to hdmi" have many detail technical problem to be solve

1. UVC Webcam video stream

   UVC webcam have  YUV  and MJPG  stream

   YUV means no compression . MJPG menas compression stream.

   YUV  video frame rate will be slower than MJPG video frame rate.

   Each YUV and each MJPG also have difference resolution.


   if you catch 640X 480 resolution, the resolution is bad.


   The best uvc stream that be caught  is  MJPG  1280X720.

    The reason is as below

     reason 1: the frame rate can be 30fps

     reason 2 : the video resolution is HD. video performance is better.

          if you caugh 1920x1080 uvc, the frame rate will be reduce.



2. HDMI output is  1920X1080P

    After getting the uvc stream,  it will be convert to 1920x1080p hdmi output.

        We can not fixed the uvc resoution and uvc format and uvc frame rate.

   so, it must have the ability that can let all of kind of uvc resolution  become  1920x1080p  full HD hdmi output.


   

USB UVC webcam (Document camera , microscope顯微鏡) 直接 1080p HDMI 輸出

長期以來一直在思考,是否可以將 UVC USB webcam 直接 hdmi 輸出

經過幾個月的研發，終於完成一款 Prototype 

他可以讓stand alone 讓 usb webcam 直接輸出成 HDMI

[2020/01新版 usb顯微鏡轉hdmi輸出]
<2020 hdmi="" usb="">

如果這樣可行,我認為有兩個產品可以應用 

1. 顯微鏡 

   目前的顯微鏡有所謂的 TV-OUT , 但解析度也只有 480i

   我這個東西可以直接 1080P 的 HDMI  格式輸出，直接連接電視

2. USB 實物攝影機 實物投影機  直接HDMI 輸出

    目前市面已經做出USB 實物攝影機, 用極低的價錢來侵蝕 原本圓展等專業廠商的教學用

    實物攝影機.

    愛比科技P2V 那零售價是 NT$1800, 但只有 USB 輸出

    但是圓展那種專業的實物攝影機，雖然可以直接連投影機, 但是一台的零售價都要在 NT$20000 

    如果愛比那隻 P2V document camera 直接連接我的設備,就可以直接輸出至投影機或是電視

UVC是另類暗潮？或革命海嘯？

UVC是紫外線嗎？還是UU軟膏?

不過在電子產業中，UVC是USB Video Class的簡稱。這樣的技術規範，讓影像產品在不需安裝任何驅動程式，就可以隨插即用，包括網路攝影機、DV攝影機、影像擷取裝置、數位相機等。例如電腦週邊產業中，如果Device和Host兩端都遵守這套遊戲規則，作為Host的PC不用再額外灌入驅動程式，透過USB連接，電腦就可以輕鬆抓到這個Device。就像我們去3C賣場，隨便選購一支Webcam，將它直接插上電腦，不管OS是Windows、MAC還是Linux，基本上都可以作用。

↓UVC系統概念圖

http://febon.blogspot.com/2011/09/wifi-video-server.html

WIFI USB Router+ UVC A/V USB grabber card 等於 WIFI Video Server??

雖然目前IP camera 或 Video server 都已經進化至 H.264壓縮等級
但仍然在市場上面可以看到MJPEG 的Video server..

大部分看到的MJPEG 的Video server 大部分都是帶有 WIFI 的功能,
這類產品的主要行銷對象大多是"居間監看" 的族群..



大家一定很狐疑,現在多媒體H.264 soc 壓縮晶片便宜到在路上都檢的到,

就算是用在居家監看的應用,為何不能用H.264 壓縮呢?

儲存端 DVR CODEC 是否有能力接 960H (650TVL ) 4CH Video decoder ?

最近SONY再炒960H 輸出的 Effio 輸出的攝影機.
攝影機端是很好解決,問題在於儲存端…
雖然目前Techwell 已經在北京安控展推出 TW9960 的one channel video decoder 可以解960H
但以目前DVR 的架構,仍是至少需要4CH  的架構.

我有下列幾個疑問
1.不太可能去做 one channel 960H 的 DVR?? 不太合乎常理…

2.如果4CH 中 有若干幾個channel 是能吃 960H.
那以目前codec 的架構能辦到嗎?

3.如果4ch DVR 全部都是960H input, 那以目前codec 支援的能力來說,
  可能都有問題…
  960H 解出來是  36Mhz….
  以目前codec 大致上整理如下,
可以吃4ch full D1 120fps 大致上就是 Hisilicon 3520 , Ti 6467 等等
但如果是吃 4ch 960H 可能就吃不動了…..

↓以下表格都是在網路上抓到的資訊,經過整理不代表正確….
.如果有誤,希望好心的朋友可以告知與分享

Codec	Parallel   (27Mhz)/CH	Transmit 2CH by 1CH (54Hhz/ch)	Transmit 4CH by 1CH (108Mhz/ch)	Note
Hisilicon Hi3511	2ch@60fps	2ch@60fps	1ch@60fps
Hisilicon Hi3512	2ch@60fps	2ch@60fps	1ch@60fps
Hisilicon Hi3520	4ch@120fps	2ch@120fps	1ch @120fps
Ti DM365	1ch@60fps	〤	1ch@65fps	4ch VD TVP5158 (with channel ID)
Ti DM368	1ch@96fps	〤	1ch@96fps
Ti DM6467	4ch@120fps	〤	〤	1080p@30fps 720p@60fps No Channel ID
Ti DM6467T	8ch@240fps	〤	〤	1080p@60fps
Prolific PL1129	1ch@90fps	〤	〤	D1@90fps No Channel ID
Prolific PL1229	8ch@115fps	TBD	TBD	1080p@30fps
Faraday GM8120	1ch@30fps	〤	1Ch@30fps
Faraday GM8180	2ch@60fps	2ch@60fps	1Ch @60fps
Faraday GM8181	4ch@120fps	TBD	1ch@120fps
Techwell tw2809	9Ch@270fps	??	??	???

安全監控攝影機 ISP 未來趨勢

講到百萬畫素攝影機,一定會想到要用誰家的ISP,


可以接百萬畫素不管是CCD或是CMOS 都是區區可數


有人認為ISP一定會被後端video codec 給包進去,


有人認為ISP 會被CMOS SENSOR給包進去,


亦有人覺得需要獨立的ISP, 這樣才能凸顯自家廠商的影像風格.


這三種想法,大致上可以被下圖給表示:






1.ISP + codec:
  這種想法是站在IT 產業的想法,


如果站在規模經濟的角度去看,可以省去攝影機的BOM cost 似乎很合理


但前提是這樣的soc 他的複雜度會非常高, 不見得廠商都有那個屁股吃那個洩藥


首先,既有的廠商已經在既有的平台玩的好好的,為了百萬像素的,就必須要換一個平台,


也許那個平台的供應商瞧不起監控的量,叫他們來support還不見得叫得動…


因此,通常在玩這種平台的廠商,都會找一個 third party 去搞定一些繁複的研發…


通常加一加一些NRE 或是royalty 搞不好省下的BOM COST 都被吃進去…


另外,通常被包進去的ISP並不是這麼專業,畢竟搞影像跟搞壓縮還是有差距…


ISP + Codec 通常是只能做給百萬畫素的ip camera, 如果給SDI Camera 似乎又浪費了壓縮的部分..


SDI camera 只在乎後面有沒有BT.1120而已…




2. ISP+Sesnor
  目前絕大部分的D1解析度以下都是這樣的sensor…


  好處是,出來是YUV訊號,直接給後端codec 吃或是直接輸出CVBS 整體的BOM COST 可以省
下來


廠商很簡單研發,大部分調影像事情都被簡單化了


但如果是1.3M 以上的sensor 絕大部分都還是Raw sensor (不要說NB CAM sensor有soc,監控廠
商敢不敢用都是問題)


短期間,1.3M 以上sensor廠商都還是以raw sensor 為主…


如果廠商太依賴這樣的sensor, 很容易被sensor廠商牽著鼻子走…..




3.ISP 獨立
  這種方式是最保險的走法,
只要搞定一個isp,不管後端用啥codec 平台,都可以沿用既有的平台..
而且繁重的isp 調影像的事情,可以丟給ISP 廠商去調整 (我是指Local 廠商而言)
比較有意思的是,ISP出來的介面非常重要…

IP CAM (Camera) 網路攝影機 3D de-interlace

在 ccd ip cam 中,雖然目前sony主推progressive scan 的ccd.
但目前ccd ip cam市場中,仍然是以interlace ccd為主.
表示,ip cam 製造商他們的ccd camera module 是跟傳統cctv廠商取貨,
採用方案是analog output camera 透過TV decoder再轉成progressive 訊號給後端的codec soc.

由於傳統的analog camera是interlace scan, 因此畫面是60 field(NTSC)或 50field(PAL)
因此轉成progressive 訊號將會發生鋸齒狀.


在TV產業中, 3D de-interlace是常見的演算法.但我還沒有看到有專門的ic開在ip cam 攝影機中.
雖然目前有些codec soc 廠商宣稱擁有de-interlace.但也僅止於簡單的2D de-interlace.這樣的品質是無法跟3d的做比較.

這個玩意可以做到前端去(非codec soc那一端),就看ic design house想不想玩




以下是未處理前的畫面


經過3D de-interlace處理後

安全監控未來具有開發潛力的ic

安全監控產業由過去的封閉到現在漸漸的開放,
台灣的ic design house 的功勞是功不可沒.

個人認為,未來若有ic design house想要投入安全監控產業仍有許多可以著墨的

安全監控 CCTV ZOOM 自動對焦 Auto focus Solution

目前國內安全監控大廠,"大多"無法自行生產自動對焦的攝影機 (當然有例外,例外不超過五家)

Case 1廣州方案
吃攝影機ITU656訊號,再將訊號微分,找出微分值最大的值,達到自動對焦目的
如果影像對準垂直的事物,可能造成微分錯誤,無法對焦

此方案沒有用到鏡頭的曲線值 tracing curve.而且是透過8051 cpu執行微分動作,因此速度會相對的比較慢.

以下是廣州方案的DM.

我們的一體化攝像機方案是採用數位信號方式處理的，有以下優點




可參閱以下動畫
http://tw.youtube.com/watch?v=kvYCD0fYoDQ
http://tw.youtube.com/watch?v=mCNaQ0f2_g0


1. 聚焦速度能達到LG一體機的聚焦速度

2. 在光學變焦10倍以上聚焦時間0.8秒以下，不像其他國產一體機再光學變焦10倍以上要前後走2至3次，要2至3秒才能聚焦清晰

3. 每次聚焦都是百分之百準確清晰，不會像其他國產一體機經常出現聚焦不準確，聚焦停下來後畫面不清晰的現象

4. 對一個目標從光學1倍連續放大到光學22倍，全程畫面都是百分之百清晰的，不像其他國產一體機在連續全程光學放大或縮小過程中出現畫面不清晰的現象

5. 從1000米目標轉向3米目標拍攝，聚焦清晰時間只要2秒。從3米目標轉向800米目標拍攝，聚焦清晰時間只要2秒，不會像其他國產一體機一個目標轉向另一目標拍攝，反應慢聚焦清晰時間長，而且經常出現反應不過來出現死機現象

6. 對馬路迎面來車拍攝，不會受車燈常光影響聚焦，聚焦速度一樣快，不會像其他國產一體機在這種環境下工作經常受強光影響，出現教具失敗死機現象

7. 在光線不好，白天大霧，背光目標表面光度暗的情況下，每次聚焦時間同樣在1秒以下，不會像其他國產一體機在這些環境工作會出現要前後反復走動多次，很長時間才能聚焦清晰，或者不能聚焦清晰，聚焦失敗等現象

8. 而且具備高中速球使用的所有應用

Case2 日本某光學設計方案

亦是吃攝影機ITU656訊號,但他有兩個優點

a.使用H/W BASE的 硬體對比值演算法判斷.

b.將鏡頭的曲線值加入,可以先做初步對焦範圍,收尋速度較快

Case 3 Tamron 12x zoom lens 自動對焦版

採取模式和上述一樣,都是吃ITU656訊號.

Tamron為了解決市場上沒有人會做自動對焦的窘境,因此針對不會做自動對焦而且又要研發自動對焦攝影機之廠商,提供自動對焦版

基本上,此電路版只能針對此鏡頭.無法應用於其他的鏡頭.因此彈性甚低


Case 4. 台灣某ic design house 之soc chip

目前聽來都是"規劃"階段.....

安全監控 自動對焦影像處理系統單晶片 (SOC ISP embedded AF) 合理定價

在安全監控中,自動對焦一直都是各國廠商想要朝向的目標,
以台灣安全監控廠商而言,真正擁有此技術不到五家. 在深圳,雖然每一家廠商都宣稱擁有自動對焦技術,
但版本及軟體可能大多來自同一個來源。因此，在深圳的廠商,真正擁有自動對焦的廠商應該也不到五家

因此,如果有ic設計廠商想要開法自動對焦影像處理系統單晶片 SOC ISP embedded H/W Auto foucs.
可以賣到多少錢呢?
在定價之錢,先來談談目前廠商使用自動對焦方案的成本

以目前尚未有自動對焦的單晶片，他們的作法大多使用板機方案加上自動對焦板,
以下分析是,自動對焦速度最快的方案

SONY HQ1方案 (CXD 3172)+ 硬體自動對對比值分析

大概分析如下:

CCD:一般sony CMYG ccd低解大致是這個價錢

AFE:差不到哪裡去

CPU:CXD 3172雖然有內建8051cpu,但控制鏡頭馬達仍需要外掛其他cpu來執行,
而通常,有些日本人將韌體燒入cpu裡面,然後綁著賣給廠商
以renesas這顆,一般人可以問到大概是USD4~5,但把韌體燒進去的價值馬上就變成了8~10元

AF contrast detector: 功能是將ITU656訊號判斷他的對比值,由於這顆是H/W的演算法,所以他的速度 一定是比由cpu軟體做判斷來的快太多。代價不便宜,需要花個USD$5.

因此零零總總,主要ic加一加,

Cost: US$ 34.29 ~ 41.27


如果真有一顆自動對焦 soc,可以整合 2A ISP+AF+OSD+控制馬達cpu

應該可以算出,自動對焦影像處理系統單晶片(SOC ISP embedded AF)合理價值應該是

US$ 21.9 ~ 26.9

一顆ic能賣到這樣的價錢,絕對是一個暴利

但為何台灣廠商沒有人看到這個市場??
1.量太少.
在cctv自動對焦市場中,一個月的量我初步估計應該至少有50,000顆 應該不會超過100,000顆

2.沒有人投入
台灣人就是喜歡老二哲學.有這麼高毛利的東西在他面前,他還不見得敢玩
等到有人真的下去玩且賺到錢,就一定有很多人陸陸續續去開.


生命週期會多久呀?
安全監控是很封閉的產業,舉例來說 sony 3142 isp 1998還1999開的,目前還是用的嚇嚇叫
因此生命週期至少有三年以上

量穩不穩?
安全監控是不會有所謂的淡季,但絕對會突然更好(如果在發生一次911)
我也不用多說,看看股票市場中安全監控概念股就可以知道啦,一大堆的分析師講的一定比我更專業

CCTV的祖師爺-----敏通企業

在CCTV產業中，大家一定聽過敏通
第一次接觸這家公司，就覺得台灣竟然有這麼特別的公司
星期六要上班,
堅持不上市(這和一般科技公司，想上櫃坑殺股東的錢,應該是美德吧),
華人區第一台cctv自動對焦攝影機,
竟然還辦雜誌(是技術的雜誌,一般人看不懂的),
和日本人開soc chip,
開chip不算什麼,聽說還要自己開sensor.

為什麼稱他為cctv祖師爺呢?
聽說台灣不管上是還是沒有上市的cctv廠商,大多和敏通有關.撫育搖籃的程度跟台積電聯電有的拼

不管在哪個國家的安全監控展,只要敏通有展覽,一定會襬上他們自己家開的ic MMP-450
在神奇的google上搜尋MMP-450el應該可以查到他的brief spec.



裡面的主要規格
1.可以接補色系的ccd,亦可接progressive ccd
2.H.264,MPEG4 的動畫壓縮
3.ethernet 的phy 都包進去 (大工程阿.....)
4.CCTV DSP 方面...就那些功能...該有的都有....參考sony 18x的規格吧...
5.LCD I/F
6.USB 好像是OTG ?要再確認..


天阿..號稱可以當cctv zoom camera 的dsp, 數位相機dsp, 好像還可以當DVR 的壓縮

難怪...他的腳位有四百多根....


有一天很無聊,在網路上到處看公開上市公司財務報表或公開上市說明書
不小心被我看到,原來敏通竟然是創意電子的前十大客戶......
而且他的前十大客戶都跟日本公司有相關....

<創意電子,公開說明書>

我不解的地方是....
敏通有能力開這樣的ic嗎?
就算有演算法技術..但是要開難度超高的soc一定有他的難度..
會不會創意電子的日本客戶跟敏通有關?
成功了嗎??


這個疑惑,在今年四月初被我解開了...
我無意間拿到一家日本光學廠的的demo board.
DSP上面寫 made in Taiwan.




經過中國安全論壇的各位前輩確認,應該是敏通的晶片

聽說敏通即將跨入網通產業....拭目以待吧!

SONY Nessy Ⅱ (Nessy 2) Progressive CMYK CCD

一言以蔽之 Progessive CMYK (complementary) CCD + Compression chip.

1. CCD:
Interlace? Progressive?
傳統的CRT顯示有所謂的odd filed 和even field 交錯產生，稱之Interlace顯示器
現在的LCD螢幕顯示都是一張一張的,因此稱之為Progressive 顯示器

當然,以前是CRT天下,因此sensor設計上,會府合Interlace的規範

為啥要用補色系?
補色系的感光度比RGB ccd高出四倍,因此在安全監控中的ccd幾乎都是用補色系的ccd.

安全監控強調在低照度仍可使用,然而安全監控產業非常封閉,設備更新也非常的慢,
因此,補色系的interlace ccd可以在過去十年稱霸天下


但時代正在改變,目前的progressive 顯示器正在普及,這股風氣也慢慢的影響安全監控產業.
sony 為了要兼顧感光度而且在progressive顯示器上不會有interlace的現象.發展只有在網路監控
看的到的progressive CMYK (complementary) ccd

但除此之外,sony在NESSy Ⅱ悄悄將 解析度調高成 1.3M @10 fps的高解析度


2.壓縮晶片
沒有什麼特別的,台灣其他將廠商如Faraday 旺玖 等都比他強
sony唯一優勢在於,他的銷售手法是sensor 綁晶片 ,另外他的晶片才能吃他的獨特ccd.
換做Faraday or旺玖 在sonsor I/部分只能吃 COMS.

市場上常聽到的 SONY IT1 Solution,他使用了progressive CMYK ccd 應用在CCTV中,
在搭上他的"特別的"dsp,因此整個package稱之為IT1 Solution.