随着安防市场高清化的来临,市场上出现的高清产品也是越来越多,用户的选择也是越来越多,选择多了虽然是好事,用户就可以货比三家。但是,随着产品的增多,这些产品中必然会有一些质量不过关,或者是性能达不到用户期望程度的产品,再加上好多用户对于高清产品不是特别的了解,在选择的时候容易出现差错,或者是被商家忽悠,导致用户购买的高清产品达不到预期的使用效果。
高清摄像机的关键技术
HD-SDI或IP高清摄像机一般由如下主要部分组成如下:
1、摄像机CCD或CMOS成像器件,完成光学图像转换为电学信号,输出电子图像信号。
2、AFE,模拟前端,用于CCD 成像时,将CCD 图像信号数字化,并产生CCD控制时序。而对于CMOS型成像器件,可直接输出数字信号,故不需要AFE模拟前端。
3、CPU为整个高清摄像机核心器件,其主要完成图像信号处理(Image Signal Processor)和图像信号编解码(编解码为MPEG4、H.264 标准图像数据等)。早期的CPU即DSP(Digital Signal Processor),主要完成图像信号处理,如:透镜校正、Gamma 校正、边缘校正、自动曝光、自动聚焦、自动黑白平衡、防抖动等处理及控制。
这其中IP高清摄像机的CPU还要完成图像的编码压缩,再经IP网络口输出,而HD-SDI高清摄像机不经编码压缩即以原始数字信号经HDMI或HD-SDI口输出。总体说,CPU 除图像处理和编码功能外,还要完成高清摄像机系统控制及计算,充作整个系统的中央处理器。
4、存储接口:存储主要是指存储卡/硬盘等数据存储。
5、信号输出接口:HDMI为高清数字多媒体接口,支持5Gpbs 以上高速信号传输速率,为民用消费电子接口;HD-SDI为高速串行接口,符合SMPTE 组织制定的用于影视演播室的数字音视频信号传输,是专业标准。其早期支持标清数字电视信号的270Mbps速率,已发展到传输1.485Gbps 高清数字电视信号,再发展到当前的2.97Gbps 高速信号,用于传输RGB 24bit 以上高清数字电视信号。
从上述对高清摄像机系统介绍可知,专业高清摄像机涉及到以下主要难点和当前业界先进技术。
1、高分辨率光学镜头集成,高清摄像机必须搭配高分辨率(高达真正千万像素)和广角的光学镜头,在光学变焦等方面,均为当前技术最前沿。
2、图像信号处理,在光学信号转换为电学信号时,需要进行信号处理,以便获得较高的图像质量,降低各种干扰和杂声等。以白平衡、自动曝光、自动聚焦、防抖动等为代表的几个技术是图像信号处理技术的几个方面。
3、高速电子图像信号的接收、处理和传输,高清摄像机在光电转换后,所得信号均为高速电子信号,这要求信号接收、处理和传输等环节,均需要考虑电磁兼容和隔离措施。
4、高清视频压缩,高清摄像机由于其视频信号速率高,数据量大,必需采用当前先进的视频压缩技术,如H.264 等,才能满足存储和网络传输需求。
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