簡析安防攝像機的高清發(fā)展

    在高清監(jiān)控技術(shù)構(gòu)架下，一臺高清攝像機能可以達到數(shù)臺普通攝像機的監(jiān)控效果，其監(jiān)控覆蓋面也更廣更寬，且圖像分辨率更高、信息量更豐富，因此采用高清監(jiān)控可以非常有效地縮減系統(tǒng)規(guī)模，避免繁復(fù)的視頻圖像、控制和供電傳輸線路。此外，還可大大減少前后端設(shè)備配置，從而減少總體建設(shè)成本。所以說，高清監(jiān)控技術(shù)將推動視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)正向著集約化、效能化轉(zhuǎn)變。

    高清攝像機性能判斷

    高清攝像機作為高清產(chǎn)品中的重要成員，用戶在選擇的時候往往不知道從哪些方面來判定它的性能，筆者認(rèn)為高清攝像機性能的判定主要從以下幾方面進行考慮：

    首先用戶在選擇高清攝像機的時候，要了解自身的需求，高清攝像機主要用于金融系統(tǒng)、道路交通的監(jiān)控，因為這些場所對于圖像有特殊的要求，如果用戶使用的場所不必要能夠看清人臉特征、車牌號碼等，就沒有必要選擇高清攝像機，選擇一款普通攝像機就完全可以了，畢竟高清攝像機在價格上要比普通的高，所以說在選擇的時候要首先明確自己的需求。

    第二就是攝像機的功能，這主要體現(xiàn)在畫面的清晰度上，在看畫面的時候主要觀察靜態(tài)清晰度、動態(tài)清晰度、色彩還原度，還有就是在拍攝風(fēng)光、景物、鮮花、移動的物體時，看畫面是否干凈，色彩是否自然逼真。畫面的清晰度不僅僅是看水平分辨率，還要看它具備的寬動態(tài)、自動白平衡、圖像的銳利度調(diào)整、超級數(shù)字降噪、智能數(shù)字自動測光補償?shù)裙δ�。在檢測寬動態(tài)功能時，需要觀察亮區(qū)與暗區(qū)之間過渡是否清晰自然，寬動態(tài)范圍是否能夠自動調(diào)節(jié)。好的攝像機在亮區(qū)和暗區(qū)都會有豐富的層次和細(xì)膩的表現(xiàn)，在夜間的大燈下看車牌時，大燈的輪廓、燈絲和車牌都十分清楚，而且不出現(xiàn)豎亮線。而低照度則要在夜晚來觀測攝像機的監(jiān)視畫面是否清晰，噪聲大小如何，以上這些方面都影響著攝像機的功能。

    第三就是攝像機其它的一些方面，比如攝像機的操作設(shè)定，目前的高清攝像機作設(shè)定主要是通過菜單和撥碼兩種方式來調(diào)節(jié)，帶有菜單的攝像機則需注重菜單功能是否豐富，是否容易調(diào)好，能否滿足不同的復(fù)雜監(jiān)控環(huán)境。另外有的攝像機還有不同的模式，用戶在使用的時候只需根據(jù)不同的環(huán)境進行選擇就可以了。還要看攝像機的數(shù)據(jù)接口是否豐富，因為在使用過程中，會出現(xiàn)監(jiān)控攝像機因為環(huán)境或者人為破壞，無法正常工作的現(xiàn)象。在安裝調(diào)試的時候還要注意鏡頭選配，因為鏡頭的質(zhì)量不好，或者選配不好，很大程度上會影響到畫面的清晰度。在攝像機的配套產(chǎn)品上也要注意，因為要達到高清效果，除了前端是高清攝像機之外，傳輸系統(tǒng)，中間系統(tǒng)和終端顯示系統(tǒng)都必須滿足帶寬和壓縮的要求。最后就是看攝像機廠商的技術(shù)支持力度，包括是否能夠提供專門的技術(shù)培訓(xùn)，對產(chǎn)品的特殊功能和操作菜單進行詳細(xì)的解說，出現(xiàn)問題后能否在最短的時間里進行維修等。

    高清攝像機組成

    這里著重講述HD-SDI或IP高清攝像機為主：

    1、攝像機CCD或CMOS成像器件，完成光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號，輸出電子圖像信號。

    2、AFE，模擬前端，用于CCD成像時，將CCD圖像信號數(shù)字化，并產(chǎn)生CCD控制時序。而對于CMOS型成像器件，可直接輸出數(shù)字信號，故不需要AFE模擬前端。

    3、CPU為整個高清攝像機核心器件，其主要完成圖像信號處理(ImageSignalProcessor)和圖像信號編解碼(編解碼為MPEG4、H.264標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)等)。早期的CPU即DSP(DigitalSignalProcessor)，主要完成圖像信號處理，如：透鏡校正、Gamma校正、邊緣校正、自動曝光、自動聚焦、自動黑白平衡、防抖動等處理及控制。

    這其中IP高清攝像機的CPU還要完成圖像的編碼壓縮，再經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)口輸出，而HD-SDI高清攝像機不經(jīng)編碼壓縮即以原始數(shù)字信號經(jīng)HDMI或HD-SDI口輸出�？傮w說，CPU除圖像處理和編碼功能外，還要完成高清攝像機系統(tǒng)控制及計算，充作整個系統(tǒng)的中央處理器。

    4、存儲接口：存儲主要是指存儲卡/硬盤等數(shù)據(jù)存儲。

    5、信號輸出接口：HDMI為高清數(shù)字多媒體接口，支持5Gpbs以上高速信號傳輸速率，為民用消費電子接口;HD-SDI為高速串行接口，符合SMPTE組織制定的用于影視演播室的數(shù)字音視頻信號傳輸，是專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其早期支持標(biāo)清數(shù)字電視信號的270Mbps速率，已發(fā)展到傳輸1.485Gbps高清數(shù)字電視信號，再   發(fā)展到當(dāng)前的2.97Gbps高速信號，用于傳輸RGB24bit以上高清數(shù)字電視信號。

    高清攝像機技術(shù)發(fā)展

    隨著高清專業(yè)影視攝像機、高清視頻會議、高清視頻監(jiān)控等高清視頻系統(tǒng)應(yīng)用的逐步普及，高清視頻時代已全面來臨。對于廣大視頻行業(yè)從業(yè)人員而言，攝像機技術(shù)的重要變化，值得關(guān)注。

    1.高清攝像機是數(shù)字化攝像機

    CMOS高清攝像機從CMOSSensor輸出圖像信號開始，產(chǎn)品整個系統(tǒng)中圖像信號均為數(shù)字信號，數(shù)字信號處理技術(shù)貫穿系統(tǒng)全部。這一點與標(biāo)清攝像機有著根本不同。標(biāo)清攝像機，很多型號圖像芯片輸出模擬圖像信號，整機也很多輸出模擬圖像信號

    CCD高清攝像機雖然CCD芯片輸出的圖像信號為模擬信號，但經(jīng)AFE(模擬前端)后，即轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，系統(tǒng)的其后部分也都是數(shù)字信號處理技術(shù)完成圖像信號處理及輸出。

    2.數(shù)字化攝像機帶來的一系列技術(shù)革新

    i.高清攝像機往往在DSP圖像信號處理階段，也完成圖像壓縮，比如MPEG4和H.264壓縮。這是數(shù)字化圖像信號處理帶來的特點。在標(biāo)清攝像機時代，攝像機和視頻壓縮編碼的視頻服務(wù)器往往分開。

    ii.高清攝像機的高清視頻數(shù)據(jù)量大，且高速。數(shù)字化的高速高清視頻數(shù)據(jù)，導(dǎo)致標(biāo)清時代傳輸介質(zhì)和傳輸設(shè)備在高清時代將產(chǎn)生重要變化，甚至不再適用。未經(jīng)壓縮的1080P高清數(shù)據(jù)可達1Gbps以上。H.264算法圖像壓縮后，數(shù)據(jù)流量也將達到8Mbps甚至更高之多。對于視頻監(jiān)控應(yīng)用，這種變化甚至可以說是巨大的。高速數(shù)字信號，很大程度上不能采用標(biāo)清模擬圖像信號傳輸設(shè)備及組網(wǎng)。

    iii.標(biāo)清時代，視頻服務(wù)器、IPCAM等模擬圖像信號數(shù)字化處理時，很多情況下，犧牲了圖像信號主客觀質(zhì)量，換取數(shù)字化傳輸和存儲的便利。高清時代，高清攝像機是數(shù)字化攝像機，這種情況將不再。

    長虹安防官網(wǎng)：www.changhongdianzi.com