简析安防摄像机的高清发展

    在高清监控技术构架下，一台高清摄像机能可以达到数台普通摄像机的监控效果，其监控覆盖面也更广更宽，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以非常有效地缩减系统规模，避免繁复的视频图像、控制和供电传输线路。此外，还可大大减少前后端设备配置，从而减少总体建设成本。所以说，高清监控技术将推动视频监控系统建设正向着集约化、效能化转变。

    高清摄像机性能判断

    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。

    高清摄像机组成

    这里着重讲述HD-SDI或IP高清摄像机为主：

    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(ImageSignalProcessor)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(DigitalSignalProcessor)，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RGB24bit以上高清数字电视信号。

    高清摄像机技术发展

    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CMOSSensor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。

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