如今“高清”已經(jīng)成為安防行業(yè)中的熱門詞匯,但是沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)。大部分工程商和用戶也只是以高分辨率來判斷是否是高清攝像機。其實,高分辨率是“高清”的一個必要條件,但不是充分條件,高分辨率只能說近似于靜態(tài)的“高清”。那么,真正的“高清”畫質(zhì),除了高分辨率之外,還要考察哪些方面呢?本文就從工程應(yīng)用角度,并著重實用性,分析了在安防監(jiān)控工程中怎樣選購高清攝像機。請看本文!
高清攝像機的組成
進入2011年,高清已經(jīng)實實在在的來到了我們身邊,對于高清,您又了解多少,下面就讓我們簡單的介紹下高清攝像機的組成部分,這里著重講述HD-SDI或IP高清攝像機為主:
1、攝像機CCD或CMOS成像器件,完成光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號,輸出電子圖像信號。
2、AFE,模擬前端,用于CCD成像時,將CCD圖像信號數(shù)字化,并產(chǎn)生CCD控制時序。而對于CMOS型成像器件,可直接輸出數(shù)字信號,故不需要AFE模擬前端。
3、CPU為整個高清攝像機核心器件,其主要完成圖像信號處理(ImageSignalProcessor)和圖像信號編解碼(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),主要完成圖像信號處理,如:透鏡校正、Gamma校正、邊緣校正、自動曝光、自動聚焦、自動黑白平衡、防抖動等處理及控制。
這其中IP高清攝像機的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高清攝像機不經(jīng)編碼壓縮即以原始數(shù)字信號經(jīng)HDMI或HD-SDI口輸出。總體說,CPU除圖像處理和編碼功能外,還要完成高清攝像機系統(tǒng)控制及計算,充作整個系統(tǒng)的中央處理器。
4、存儲接口:存儲主要是指存儲卡/硬盤等數(shù)據(jù)存儲。
5、信號輸出接口:HDMI為高清數(shù)字多媒體接口,支持5Gpbs以上高速信號傳輸速率,為民用消費電子接口;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)字音視頻信號傳輸,是專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其早期支持標(biāo)清數(shù)字電視信號的270Mbps速率,已發(fā)展到傳輸1.485Gbps高清數(shù)字電視信號,再發(fā)展到當(dāng)前的2.97Gbps高速信號,用于傳輸RGB24bit以上高清數(shù)字電視信號。[nextpage]
高清攝像機的六大選購因素
1)考察發(fā)熱量
【分析】:目前百萬高清數(shù)字攝像機所用到的DSP有很多選項中,如:TI、安霸、海思、美信等等,目前TI的達芬奇DSP性能表現(xiàn)不錯,功耗與發(fā)熱也小,但是開發(fā)難度較大,國內(nèi)很多公司都試圖采用TI的DSP開發(fā),大多失敗,而TI作為一個國際大公司,并且安防只是他們的一小塊,國外公司語言交流也不太方便,技術(shù)服務(wù)比不上國內(nèi)的海思,也比不上安霸,因此在TI上翻了跟斗的廠家更多的選擇了海思,安霸,如果廠家不會研發(fā),芯片公司可以幫忙。大大降低了研發(fā)廠家的難度。
普通百萬攝像機發(fā)熱大,主要原因在DSP上,發(fā)熱大,難免穩(wěn)定性令人擔(dān)憂。特別在炎熱的夏天中午太陽烈日下,更加擔(dān)憂。
值得一提的是,原本槍機就發(fā)熱非常大,如果繼續(xù)在槍機前面添加紅外燈,那不是熱上加熱嗎?而且目前大多百萬高清攝像機屬于高照度百萬高清攝像機,而不是低照度,普通的百萬高清攝像機低照度通常為2-10LUX,這種攝像機不僅感應(yīng)可見光能力弱,感應(yīng)紅外光也很弱,因此如果要想拿普通百萬高清攝像機做成紅外,紅外燈數(shù)量也要比低照度紅外機放多幾倍,或者放大電流,讓紅外燈變得更亮,但是這樣做紅外燈的使用壽命就令人擔(dān)憂了。
說到這里,我們就知道了,選擇百萬高清攝像機,一定要測試機器的發(fā)熱量,了解他們用的是什么DSP。功耗發(fā)熱如何。另外大家也許也明白了,為什么百萬高清廠家有不少,但是能提供與批量銷售紅外百萬高清的廠家則寥寥無幾。原因就這樣這里。[nextpage]
2)考察延時
【分析】:只要是數(shù)字攝像機,都有不同程度的延時,同樣720P高清畫面,有的攝像機延時只有0.1秒(如波粒)),而有的則高達0.4秒、0.7秒,深知更高,說到這里,工程商朋友可能會奇怪,為什么同樣的分辨率卻有不一樣的延時呢?因為數(shù)字攝像機需要經(jīng)過3個過程,壓縮、傳輸與解壓縮顯示。如果一個廠家完全是依賴方案商或者缺乏自己壓縮算法開發(fā)能力與核心底層技術(shù)能力,那么在圖像壓縮,網(wǎng)絡(luò)傳輸,解壓縮軟件效率方面就會落后他人。
說到這里,我要提醒一下廣大工程商,延時是一個非常重要的參數(shù),否則在PTZ控制方面就非常麻煩,另外延時也側(cè)面地反映了一個軟件的開發(fā)實力,與產(chǎn)品的穩(wěn)定性。大家試想,如果一路監(jiān)控視頻處理都那么累,如何有能力開發(fā)幾百上千路數(shù)字高清監(jiān)控呢?
3)考察低照度
【分析】:大家應(yīng)該都知道,安防行業(yè)監(jiān)控與消費類的數(shù)碼相機與交通監(jiān)控不一樣,不可能在光線暗的時候不停地打閃光燈。因此說,百萬高清沒有低照度特性,應(yīng)用就極為受限制。遇到光線偏暗時,就成了瞎子。像素再高也白搭。特別是民用監(jiān)控,對低照度的要求更高,甚至比一些高端監(jiān)控項目的監(jiān)控環(huán)境還復(fù)雜。比如銀行監(jiān)控,24小時強燈下監(jiān)控,條件非常適合。[nextpage]
4)考察拖尾
【分析】:這部分本來是打算與低照度一起講的,后來想一想,因為拖尾現(xiàn)象是百萬高清攝像機最常見的弊端,因此把它單獨提出來討論,前面我們已經(jīng)討論了,低照度的重要性,但是有的安防廠家為了提高低照度,采用電子慢門或幀累積,這一招,絕對是會大大提升低照度效果,但是弊端也是非常明顯的,當(dāng)畫面上有運動物體時,你就會發(fā)現(xiàn)人走動怎么會一個鬼影(拖尾)呢,導(dǎo)致看不清楚運動物體(看不清楚行動中的人特征),運動物體時模糊的。當(dāng)物體靜止下來,才能看清楚。
5)考察紅外
【分析】:紅外攝像機,不就是在普通機器里加個紅外燈嗎?太簡單的。哈哈,很多人都這樣說,這種說法好像有一點道理,果真如此簡單嗎?不!如果真有那么簡單,為什么市面上能賣的百萬高清紅外機卻非常少??其實紅外高清,除了我在1)上說的那些分析道理,還有很多細節(jié)要處理。
6)考察價格
【分析】:一個廠家把價格標(biāo)高容易,但是能把價格做低,就難了,可能大家會說,這有什么難,打價格戰(zhàn)不常常這樣嗎?是的,但是大家見過哪家公司打價格戰(zhàn),能把模擬攝像機做到30元/支?沒有一個,為什么呢?因為誰都沒有能力把成本控制到如此之低,就算是偷工減料也最多降低10%左右的成本。大家想一想,以前的電腦與CPU性能差而貴,為什么今天的電腦與CPU性能強還很便宜呢?
提醒一下大家,不要忘記科技的神奇力量,科學(xué)家與研發(fā)工程商們除了不斷地提升產(chǎn)品的品質(zhì),還要不斷地降低產(chǎn)品的成本,否則優(yōu)先的科技產(chǎn)品永遠只能小范圍應(yīng)用,或永遠在試驗室里,難以造福人類,造福社會。能把價格做低一點也許可以考偷工減料,但是如果能把價格大幅度落下,那就是一門高科技了。當(dāng)然廠家也會根據(jù)市場定位,把用戶很少用上的功能,不放在普通機里,而放到高檔機里。