高清攝像機的組成

    如今“高清”已經成為安防行業中的熱門詞匯，但是沒有具體的標準。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的“高清”。那么，真正的“高清”畫質，除了高分辨率之外，還要考察哪些方面呢?本文就從工程應用角度，并著重實用性，分析了在安防監控工程中怎樣選購高清攝像機。

    進入2011年，高清已經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，完成光學圖像轉換為電學信號，輸出電子圖像信號。

    2、AFE，模擬前端，用于CCD成像時，將CCD圖像信號數字化，并產生CCD控制時序。而對于CMOS型成像器件，可直接輸出數字信號，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標準圖像數據等)。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IP網絡口輸出，而HD-SDI高清攝像機不經編碼壓縮即以原始數字信號經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控制及計算，充作整個系統的中央處理器。

    4、存儲接口：存儲主要是指存儲卡/硬盤等數據存儲。

    5、信號輸出接口：HDMI為高清數字多媒體接口，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字音視頻信號傳輸，是專業標準。其早期支持標清數字電視信號的270Mbps速率，已發展到傳輸1.485Gbps高清數字電視信號，再發展到當前的2.97Gbps高速信號，用于傳輸RGB24bit以上高清數字電視信號。

高清攝像機的六大選購因素

    1)考察發熱量

    【分析】：目前百萬高清數字攝像機所用到的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性能表現不錯，功耗與發熱也小，但是開發難度較大，國內很多公司都試圖采用TI的DSP開發，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，技術服務比不上國內的海思，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，芯片公司可以幫忙。大大降低了研發廠家的難度。

    普通百萬攝像機發熱大，主要原因在DSP上，發熱大，難免穩定性令人擔憂。特別在炎熱的夏天中午太陽烈日下，更加擔憂。

    值得一提的是，原本槍機就發熱非常大，如果繼續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可見光能力弱，感應紅外光也很弱，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熱量，了解他們用的是什么DSP。功耗發熱如何。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。

    2)考察延時

    【分析】：只要是數字攝像機，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?因為數字攝像機需要經過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能力與核心底層技術能力，那么在圖像壓縮，網絡傳輸，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，否則在PTZ控制方面就非常麻煩，另外延時也側面地反映了一個軟件的開發實力，與產品的穩定性。大家試想，如果一路監控視頻處理都那么累，如何有能力開發幾百上千路數字高清監控呢?

    3)考察低照度

    【分析】：大家應該都知道，安防行業監控與消費類的數碼相機與交通監控不一樣，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。特別是民用監控，對低照度的要求更高，甚至比一些高端監控項目的監控環境還復雜。比如銀行監控，24小時強燈下監控，條件非常適合。

    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，當畫面上有運動物體時，你就會發現人走動怎么會一個鬼影(拖尾)呢，導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，還有很多細節要處理。

    6)考察價格

    【分析】：一個廠家把價格標高容易，但是能把價格做低，就難了，可能大家會說，這有什么難，打價格戰不常常這樣嗎?是的，但是大家見過哪家公司打價格戰，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，科學家與研發工程商們除了不斷地提升產品的品質，還要不斷地降低產品的成本，否則優先的科技產品永遠只能小范圍應用，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。當然廠家也會根據市場定位，把用戶很少用上的功能，不放在普通機里，而放到高檔機里。