主頁(yè)（http://www.130131.com）：淺析安防攝像機(jī)的高清發(fā)展

　　在高清監(jiān)控技術(shù)構(gòu)架下，一臺(tái)高清攝像機(jī)能可以達(dá)到數(shù)臺(tái)普通攝像機(jī)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(xiàn)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(shuō)，高清監(jiān)控技術(shù)將推動(dòng)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(jī)性能判斷

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

　　首先用戶(hù)在選擇高清攝像機(jī)的時(shí)候，要了解自身的需求，高清攝像機(jī)主要用于金融系統(tǒng)、道路交通的監(jiān)控，因?yàn)檫@些場(chǎng)所對(duì)于圖像有特殊的要求，如果用戶(hù)使用的場(chǎng)所不必要能夠看清人臉特征、車(chē)牌號(hào)碼等，就沒(méi)有必要選擇高清攝像機(jī)，選擇一款普通攝像機(jī)就完全可以了，畢竟高清攝像機(jī)在價(jià)格上要比普通的高，所以說(shuō)在選擇的時(shí)候要首先明確自己的需求。

　　第二就是攝像機(jī)的功能，這主要體現(xiàn)在畫(huà)面的清晰度上，在看畫(huà)面的時(shí)候主要觀察靜態(tài)清晰度、動(dòng)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(dòng)的物體時(shí)，看畫(huà)面是否干凈，色彩是否自然逼真。畫(huà)面的清晰度不僅僅是看水平分辨率，還要看它具備的寬動(dòng)態(tài)、自動(dòng)白平衡、圖像的銳利度調(diào)整、超級(jí)數(shù)字降噪、智能數(shù)字自動(dòng)測(cè)光補(bǔ)償?shù)裙δ�。在檢測(cè)寬動(dòng)態(tài)功能時(shí)，需要觀察亮區(qū)與暗區(qū)之間過(guò)渡是否清晰自然，寬動(dòng)態(tài)范圍是否能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)。好的攝像機(jī)在亮區(qū)和暗區(qū)都會(huì)有豐富的層次和細(xì)膩的表現(xiàn)，在夜間的大燈下看車(chē)牌時(shí)，大燈的輪廓、燈絲和車(chē)牌都十分清楚，而且不出現(xiàn)豎亮線(xiàn)。而低照度則要在夜晚來(lái)觀測(cè)攝像機(jī)的監(jiān)視畫(huà)面是否清晰，噪聲大小如何，以上這些方面都影響著攝像機(jī)的功能。

　　第三就是攝像機(jī)其它的一些方面，比如攝像機(jī)的操作設(shè)定，目前的高清攝像機(jī)作設(shè)定主要是通過(guò)菜單和撥碼兩種方式來(lái)調(diào)節(jié)，帶有菜單的攝像機(jī)則需注重菜單功能是否豐富，是否容易調(diào)好，能否滿(mǎn)足不同的復(fù)雜監(jiān)控環(huán)境。另外有的攝像機(jī)還有不同的模式，用戶(hù)在使用的時(shí)候只需根據(jù)不同的環(huán)境進(jìn)行選擇就可以了。還要看攝像機(jī)的數(shù)據(jù)接口是否豐富，因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)監(jiān)控?cái)z像機(jī)因?yàn)榄h(huán)境或者人為破壞，無(wú)法正常工作的現(xiàn)象。在安裝調(diào)試的時(shí)候還要注意鏡頭選配，因?yàn)殓R頭的質(zhì)量不好，或者選配不好，很大程度上會(huì)影響到畫(huà)面的清晰度。在攝像機(jī)的配套產(chǎn)品上也要注意，因?yàn)橐�達(dá)到高清效果，除了前端是高清攝像機(jī)之外，傳輸系統(tǒng)，中間系統(tǒng)和終端顯示系統(tǒng)都必須滿(mǎn)足帶寬和壓縮的要求。最后就是看攝像機(jī)廠商的技術(shù)支持力度，包括是否能夠提供專(zhuān)門(mén)的技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)產(chǎn)品的特殊功能和操作菜單進(jìn)行詳細(xì)的解說(shuō)，出現(xiàn)問(wèn)題后能否在最短的時(shí)間里進(jìn)行維修等。

　　高清攝像機(jī)組成

　　這里著重講述HD-SDI或IP高清攝像機(jī)為主：

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

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

　　3、CPU為整個(gè)高清攝像機(jī)核心器件，其主要完成圖像信號(hào)處理(ImageSignalProcessor)和圖像信號(hào)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(hào)處理，如：透鏡校正、Gamma校正、邊緣校正、自動(dòng)曝光、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)黑白平衡、防抖動(dòng)等處理及控制。

　　這其中IP高清攝像機(jī)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(jī)不經(jīng)編碼壓縮即以原始數(shù)字信號(hào)經(jīng)HDMI或HD-SDI口輸出�？傮w說(shuō)，CPU除圖像處理和編碼功能外，還要完成高清攝像機(jī)系統(tǒng)控制及計(jì)算，充作整個(gè)系統(tǒng)的中央處理器。

　　4、存儲(chǔ)接口：存儲(chǔ)主要是指存儲(chǔ)卡/硬盤(pán)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

　　5、信號(hào)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(hào)傳輸速率，為民用消費(fèi)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(hào)傳輸，是專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其早期支持標(biāo)清數(shù)字電視信號(hào)的270Mbps速率，已發(fā)展到傳輸1.485Gbps高清數(shù)字電視信號(hào)，再發(fā)展到當(dāng)前的2.97Gbps高速信號(hào)，用于傳輸RGB24bit以上高清數(shù)字電視信號(hào)。

　　高清攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展

　　隨著高清專(zhuān)業(yè)影視攝像機(jī)、高清視頻會(huì)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(shí)代已全面來(lái)臨。對(duì)于廣大視頻行業(yè)從業(yè)人員而言，攝像機(jī)技術(shù)的重要變化，值得關(guān)注。

　　1.高清攝像機(jī)是數(shù)字化攝像機(jī)

　　CMOS高清攝像機(jī)從CMOSSensor輸出圖像信號(hào)開(kāi)始，產(chǎn)品整個(gè)系統(tǒng)中圖像信號(hào)均為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)貫穿系統(tǒng)全部。這一點(diǎn)與標(biāo)清攝像機(jī)有著根本不同。標(biāo)清攝像機(jī)，很多型號(hào)圖像芯片輸出模擬圖像信號(hào)，整機(jī)也很多輸出模擬圖像信號(hào)

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

　　2.數(shù)字化攝像機(jī)帶來(lái)的一系列技術(shù)革新

　　i.高清攝像機(jī)往往在DSP圖像信號(hào)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(hào)處理帶來(lái)的特點(diǎn)。在標(biāo)清攝像機(jī)時(shí)代，攝像機(jī)和視頻壓縮編碼的視頻服務(wù)器往往分開(kāi)。

　　ii.高清攝像機(jī)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(shí)代傳輸介質(zhì)和傳輸設(shè)備在高清時(shí)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(dá)1Gbps以上。H.264算法圖像壓縮后，數(shù)據(jù)流量也將達(dá)到8Mbps甚至更高之多。對(duì)于視頻監(jiān)控應(yīng)用，這種變化甚至可以說(shuō)是巨大的。高速數(shù)字信號(hào)，很大程度上不能采用標(biāo)清模擬圖像信號(hào)傳輸設(shè)備及組網(wǎng)。

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