由于其工作原理的本质性区别,模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制,而数字百万高清产品的突出特点则克服了这些限制,迎来了画质上的飞跃。
高清时代摄像机技术发展
随着高清专业影视摄像机、高清视频会议、高清视频监控等高清视频系统应用的逐步普及,高清视频时代已全面来临。对于广大视频行业从业人员而言,摄像机技术的重要变化,值得关注。
1.高清摄像机是数字化摄像机
CMOS高清摄像机从CMOS Sensor输出图像信号开始,产品整个系统中图像信号均为数字信号,数字信号处理技术贯穿系统全部。这一点与标清摄像机有着根本不同。标清摄像机,很多型号图像芯片输出模拟图像信号,整机也很多输出模拟图像信号
CCD高清摄像机虽然CCD芯片输出的图像信号为模拟信号,但经AFE(模拟前端)后,即转换成数字信号,系统的其后部分也都是数字信号处理技术完成图像信号处理及输出。
2. 数字化摄像机带来的一系列技术革新
i. 高清摄像机往往在DSP图像信号处理阶段,也完成图像压缩,比如MPEG4和H.264压缩。这是数字化图像信号处理带来的特点。在标清摄像机时代,摄像机和视频压缩编码的视频服务器往往分开。
ii.高清摄像机的高清视频数据量大,且高速。数字化的高速高清视频数据,导致标清时代传输介质和传输设备在高清时代将产生重要变化,甚至不再适用。未经压缩的1080P高清数据可达1Gbps以上。H.264算法图像压缩后,数据流量也将达到8Mbps甚至更高之多。对于视频监控应用,这种变化甚至可以说是巨大的。高速数字信号,很大程度上不能采用标清模拟图像信号传输设备及组网。
iii. 标清时代,视频服务器、IPCAM等模拟图像信号数字化处理时,很多情况下,牺牲了图像信号主客观质量,换取数字化传输和存储的便利。高清时代,高清摄像机是数字化摄像机,这种情况将不再。
iv. 高清视频信号的传输,与标清摄像机的模拟图像传输有着较大不同。HDMI接口传输距离短,HD/3G-SDI接口虽然传输距离要远一些,但价格不菲,往往用于演播室等专业传输领域。
v. IPCAM将获得很大发展。高清摄像机是数字化摄像机,数字化图像信号与生俱来的传输手段是网络传输,加之标清摄像机图像传输的介质和设备很多不再适用于高清时代,在小区监控、楼宇监控等场合,传统模拟摄像机的组网及传输方式,很可能被彻底颠覆,代之以以太网等组网方式,实现高清摄像机组网。虽然IPCAM远程图像传输的功能,短期内,由于Internet网速不够,远程访问高清IPCAM还不现实,但随着网络带宽的逐步增大,高清IPCAM远程访问也将日渐增多。起码现在局域网范围内,对每路8Mbps的高清摄像机网速需求,立即可以廉价实现。加之以太网等组网的成熟廉价,可以预计高清IPCAM将在小区监控、楼宇监控等场合逐步普及流行。
技术引领社会进步,高清摄像机的这些特点将很可能带来视频产业的一些重大变化。
如何判定高清摄像机性能
高清摄像机作为高清产品中的重要成员,用户在选择的时候往往不知道从哪些方面来判定它的性能,笔者认为高清摄像机性能的判定主要从以下几方面进行考虑:
首先用户在选择高清摄像机的时候,要了解自身的需求,高清摄像机主要用于金融系统、道路交通的监控,因为这些场所对于图像有特殊的要求,如果用户使用的场所不必要能够看清人脸特征、车牌号码等,就没有必要选择高清摄像机,选择一款普通摄像机就完全可以了,毕竟高清摄像机在价格上要比普通的高,所以说在选择的时候要首先明确自己的需求。
第二就是摄像机的功能,这主要体现在画面的清晰度上,在看画面的时候主要观察静态清晰度、动态清晰度、色彩还原度,还有就是在拍摄风光、景物、鲜花、移动的物体时,看画面是否干净,色彩是否自然逼真。画面的清晰度不仅仅是看水平分辨率,还要看它具备的宽动态、自动白平衡、图像的锐利度调整、超级数字降噪、智能数字自动测光补偿等功能。在检测宽动态功能时,需要观察亮区与暗区之间过渡是否清晰自然,宽动态范围是否能够自动调节。好的摄像机在亮区和暗区都会有丰富的层次和细腻的表现,在夜间的大灯下看车牌时,大灯的轮廓、灯丝和车牌都十分清楚,而且不出现竖亮线。而低照度则要在夜晚来观测摄像机的监视画面是否清晰,噪声大小如何,以上这些方面都影响着摄像机的功能。
第三就是摄像机其它的一些方面,比如摄像机的操作设定,目前的高清摄像机作设定主要是通过菜单和拨码两种方式来调节,带有菜单的摄像机则需注重菜单功能是否丰富,是否容易调好,能否满足不同的复杂监控环境。另外有的摄像机还有不同的模式,用户在使用的时候只需根据不同的环境进行选择就可以了。还要看摄像机的数据接口是否丰富,因为在使用过程中,会出现监控摄像机因为环境或者人为破坏,无法正常工作的现象。在安装调试的时候还要注意镜头选配,因为镜头的质量不好,或者选配不好,很大程度上会影响到画面的清晰度。在摄像机的配套产品上也要注意,因为要达到高清效果,除了前端是高清摄像机之外,传输系统,中间系统和终端显示系统都必须满足带宽和压缩的要求。最后就是看摄像机厂商的技术支持力度,包括是否能够提供专门的技术培训,对产品的特殊功能和操作菜单进行详细的解说,出现问题后能否在最短的时间里进行维修等。
以上几点虽然说明了在选择高清摄像机时应该注意的事项,但是用户在购买的时候还应该谨慎选择,货比三家。