主頁（http://www.130131.com）：Sicher(希色爾)DPS技術揭秘

　　Sicher(希色爾)采用Pixim的創(chuàng)新Digital Pixel System。圖像捕捉和處理技術的大部分優(yōu)點都顯而易見:無論場景的照明條件如何，都可拍攝到高分辨率、色彩自然和高精度的視頻圖像，并且消除了影響成像質量的視覺噪音。

　　但是，Digital Pixel System的優(yōu)勢并不限于所看到的這些好處。在后臺，Pixim的全數字技術可以生成壓縮程序更高的圖像，這樣可顯著降低在模擬安裝和IP網絡安裝中移動和存儲安保視頻的成本。

　　本次介紹概括了Pixim Digital Pixel System技術如何向視頻安保系統(tǒng)的用戶交付壓縮優(yōu)勢。

　　有效的壓縮算法的功能

　　壓縮算法可確定壓縮比特率(即傳輸視頻圖像所需的帶寬)和數字硬盤錄像機 (DVR) 或網絡錄像機 (NVR) 中占用的硬盤空間(即存儲空間)。 壓縮算法(如 MPEG-4 或 H.264)的效率 - 不論壓縮是在 DVR 中還是在 Internet 協議 (IP) 攝像機中進行，受四個主要因素的影響：

•  壓縮碼流和限制。 DVR 具有使用戶能夠在可變碼流 (VBR) 和固定碼 流 (CBR) 壓縮策略之間進行選擇的控件。 此外，DVR 允許用戶設置壓縮碼流的上限，以補償下降的視頻質量。如果 DVR 或 IP 攝像機使用 CBR 壓縮，壓縮優(yōu)勢就無從發(fā)揮。 因此，本白皮書將完全側重于介紹影響 VBR 壓縮的因素，許多最先進的視頻攝像機和錄像機中都實施這種壓縮策略。
• 場景中出現的運動量。 場景中的運動量越大，導致的碼流就越高，壓縮檔案就越大。 視頻壓縮算法會監(jiān)控場景中出現的運動量;而在未出現運動的區(qū)域內，該算法會對數據進行更有效的編碼。
• 視頻中出現的噪音量。 對于視頻壓縮算法，時序性噪音類似于運動。 大量的時序性噪音就類似于大量的運動，它會導致較高的碼流以及較大的壓縮檔案。
•  場景中的高頻率內容量。 從視頻壓縮的觀點來看，高頻率內容意味著場景中存在銳邊。這些邊可能是分隔通明區(qū)域與陰影厚重區(qū)域的銳線、建筑物的邊緣、甚至是一件純色襯衫背景上的條紋或其他圖案。 這些明顯的過渡會增大壓縮碼流以及 DVR 或 NVR 上的檔案。

　　前兩個因素超出了攝像機的視頻捕捉和圖像處理技術的控制范圍。 但是，Pixim Digital Pixel System 技術對后兩個因素有重大影響。

　　Digital Pixel System 技術簡介

　　Digital Pixel System 技術以獨特的體系結構和緊密耦合的成像軟件為特色，即使在極不穩(wěn)定的照明條件下以及具有明暗區(qū)域的寬動態(tài)范圍場景中，使用該技術仍可獲得出眾的圖像質量。 DigitalPixel System 提供的寬動態(tài)范圍圖像明顯優(yōu)于現有模擬技術所提供的圖像，包括其他視頻攝像機實施中使用的電荷耦合設備 (CCD) 或 CMOS 活動像素傳感器 (APS) 所生成的圖像。

　　基于 Digital Pixel System 技術的 Pixim 當前的產品系列由一個高度集成的芯片組構成，該片組包含兩塊芯片，即數字圖像傳感器芯片和數字圖像處理器芯片。

　　Digital Pixel System 技術的工作方式是將穿透每個圖片元素(像素)的光量轉換為最早的可能點(像素自身所在處)的數字值。 每個像素中都設計了模數轉換器 (ADC)，并且該轉換器會與傳感器的每個像素中的所有其他 ADC 同步運行。 此像素級別的 ADC 體系結構允許使用多個高度并行的低速電路，這些電路在產生光電二極管信號的位置附近運行，這是優(yōu)化每個像素的信噪比 (SNR) 的關鍵。

　　使用 Digital Pixel System，每個像素實際上都是一臺獨立的攝像機

　　Digital Pixel System 技術使用各個 ADC 在每個像素處執(zhí)行非破壞性的多點采樣。 Pixim 技術使用此功能在每個圖像捕捉周期內多次對每個像素處不斷增強的光強度進行采樣。 這使得每個像的曝光水平由收集到的電荷變化率(而不僅僅由其絕對值)決定。 此技術還使每個像素能夠使用實時數字相關雙采樣 (CDS) 消除其在每個視頻幀中特有的噪音特性。

　　每個像素還配備有可調節(jié)的偏差消除增益放大器，從而確保傳感器陣列中的響應統(tǒng)一。 這些創(chuàng)新技術極大程度地減少了 APS 或 CCD 傳感器上使用的列級別或傳感器級別 ADC 通常會遇到的顯著時序性噪音問題。

　　Digital Pixel System 技術影響壓縮的方式

　　Pixim Digital Pixel System 技術可以調節(jié)攝像機的視頻輸出，從而優(yōu)化 DVR 或 IP 攝像機的視頻壓縮算法從場景中作為輸入接收的視頻。 Digital Pixel System 技術通過以下各種方式處理壓縮算法的輸入：

• 降低和消除噪音。 Pixim Digital Pixel System 技術基于智能型曝光、色彩以及在所有照明條件下達到最高信噪比 (SNR) 的噪音處理算法。

　　每個像素中的負反饋單位增益放大器消除了偏移電壓，從而使 Digital Pixel System 傳感器陣列的一致性有了很大的提高。 為了使復位噪音降至最低，系統(tǒng)會在曝光開始時非破壞性地讀取每個像素值，并且稍后會從像素的最終測量值中減去該值。 相關雙采樣的這種非破壞性方法是 Digital Pixel System 技術特有的，其他大多數傳感器必須讀取 CDS 值，復位傳感器，然后捕捉新值。 但是，最初捕捉到的 CDS 值的隨機背景噪音更改會引入了肉眼可檢測到的失真。 Pixim 的方法消除了這種視覺噪音。

　　使用 Digital Pixel System 技術，每個像素會在被捕獲后立即轉換為數字格式，并且將始終保持數字格式，直至離開攝像機。 因此，最初捕獲像素后，在圖像處理期間的任何時候都無法將噪音引入檔案。 (此過程模擬音頻光盤的工作方式，音頻光盤可以提供十分清晰的音頻重放，其音質與充滿噪音的塑料盒式磁帶模擬錄制形成鮮明對比。)由于像素在被捕獲后就立即轉換為數字格式，因此圖像中存在的噪音只是在捕捉瞬間被引入的。 這樣的噪音往往是固定模式的噪音(在圖像中保持靜止)，而不是隨機分布的噪音(被壓縮算法視為運動)。 這是主要區(qū)別。

　　像素被 Digital Pixel System 技術捕獲后，會以數字格式保存在片內存儲器中。 此方法與CCD 攝像機的方法(通過模擬隔行傳輸讀出像素)形成對比。 隔行傳輸引入了行噪音或列噪音，這樣的噪音將被壓縮算法視為運動或高頻率內容。 使用 Pixim 的方法，將不會引入這種隔行傳輸噪音。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)