高清時代攝像機技術發展

    由于其工作原理的本質性區別，模擬攝像機技術在發展中出現了各種瓶頸與限制，而數字百萬高清產品的突出特點則克服了這些限制，迎來了畫質上的飛躍。

    隨著高清專業影視攝像機、高清視頻會議、高清視頻監控等高清視頻系統應用的逐步普及，高清視頻時代已全面來臨。對于廣大視頻行業從業人員而言，攝像機技術的重要變化，值得關注。

    1.高清攝像機是數字化攝像機

    CMOS高清攝像機從CMOS Sensor輸出圖像信號開始，產品整個系統中圖像信號均為數字信號，數字信號處理技術貫穿系統全部。這一點與標清攝像機有著根本不同。標清攝像機，很多型號圖像芯片輸出模擬圖像信號，整機也很多輸出模擬圖像信號

    CCD高清攝像機雖然CCD芯片輸出的圖像信號為模擬信號，但經AFE(模擬前端)后，即轉換成數字信號，系統的其后部分也都是數字信號處理技術完成圖像信號處理及輸出。

    2. 數字化攝像機帶來的一系列技術革新

    i. 高清攝像機往往在DSP圖像信號處理階段，也完成圖像壓縮，比如MPEG4和H.264壓縮。這是數字化圖像信號處理帶來的特點。在標清攝像機時代，攝像機和視頻壓縮編碼的視頻服務器往往分開。

    ii.高清攝像機的高清視頻數據量大，且高速。數字化的高速高清視頻數據，導致標清時代傳輸介質和傳輸設備在高清時代將產生重要變化，甚至不再適用。未經壓縮的1080P高清數據可達1Gbps以上。H.264算法圖像壓縮后，數據流量也將達到8Mbps甚至更高之多。對于視頻監控應用，這種變化甚至可以說是巨大的。高速數字信號，很大程度上不能采用標清模擬圖像信號傳輸設備及組網。

    iii. 標清時代，視頻服務器、IPCAM等模擬圖像信號數字化處理時，很多情況下，犧牲了圖像信號主客觀質量，換取數字化傳輸和存儲的便利。高清時代，高清攝像機是數字化攝像機，這種情況將不再。

    iv. 高清視頻信號的傳輸，與標清攝像機的模擬圖像傳輸有著較大不同。HDMI接口傳輸距離短，HD/3G-SDI接口雖然傳輸距離要遠一些，但價格不菲，往往用于演播室等專業傳輸領域。

    v. IPCAM將獲得很大發展。高清攝像機是數字化攝像機，數字化圖像信號與生俱來的傳輸手段是網絡傳輸，加之標清攝像機圖像傳輸的介質和設備很多不再適用于高清時代，在小區監控、樓宇監控等場合，傳統模擬攝像機的組網及傳輸方式，很可能被徹底顛覆，代之以以太網等組網方式，實現高清攝像機組網。雖然IPCAM遠程圖像傳輸的功能，短期內，由于Internet網速不夠，遠程訪問高清IPCAM還不現實，但隨著網絡帶寬的逐步增大，高清IPCAM遠程訪問也將日漸增多。起碼現在局域網范圍內，對每路8Mbps的高清攝像機網速需求，立即可以廉價實現。加之以太網等組網的成熟廉價，可以預計高清IPCAM將在小區監控、樓宇監控等場合逐步普及流行。

    技術引領社會進步，高清攝像機的這些特點將很可能帶來視頻產業的一些重大變化。

    如何判定高清攝像機性能

    高清攝像機作為高清產品中的重要成員，用戶在選擇的時候往往不知道從哪些方面來判定它的性能，筆者認為高清攝像機性能的判定主要從以下幾方面進行考慮：

    首先用戶在選擇高清攝像機的時候，要了解自身的需求，高清攝像機主要用于金融系統、道路交通的監控，因為這些場所對于圖像有特殊的要求，如果用戶使用的場所不必要能夠看清人臉特征、車牌號碼等，就沒有必要選擇高清攝像機，選擇一款普通攝像機就完全可以了，畢竟高清攝像機在價格上要比普通的高，所以說在選擇的時候要首先明確自己的需求。

    第二就是攝像機的功能，這主要體現在畫面的清晰度上，在看畫面的時候主要觀察靜態清晰度、動態清晰度、色彩還原度，還有就是在拍攝風光、景物、鮮花、移動的物體時，看畫面是否干凈，色彩是否自然逼真。畫面的清晰度不僅僅是看水平分辨率，還要看它具備的寬動態、自動白平衡、圖像的銳利度調整、超級數字降噪、智能數字自動測光補償等功能。在檢測寬動態功能時，需要觀察亮區與暗區之間過渡是否清晰自然，寬動態范圍是否能夠自動調節。好的攝像機在亮區和暗區都會有豐富的層次和細膩的表現，在夜間的大燈下看車牌時，大燈的輪廓、燈絲和車牌都十分清楚，而且不出現豎亮線。而低照度則要在夜晚來觀測攝像機的監視畫面是否清晰，噪聲大小如何，以上這些方面都影響著攝像機的功能。

    第三就是攝像機其它的一些方面，比如攝像機的操作設定，目前的高清攝像機作設定主要是通過菜單和撥碼兩種方式來調節，帶有菜單的攝像機則需注重菜單功能是否豐富，是否容易調好，能否滿足不同的復雜監控環境。另外有的攝像機還有不同的模式，用戶在使用的時候只需根據不同的環境進行選擇就可以了。還要看攝像機的數據接口是否豐富，因為在使用過程中，會出現監控攝像機因為環境或者人為破壞，無法正常工作的現象。在安裝調試的時候還要注意鏡頭選配，因為鏡頭的質量不好，或者選配不好，很大程度上會影響到畫面的清晰度。在攝像機的配套產品上也要注意，因為要達到高清效果，除了前端是高清攝像機之外，傳輸系統，中間系統和終端顯示系統都必須滿足帶寬和壓縮的要求。最后就是看攝像機廠商的技術支持力度，包括是否能夠提供專門的技術培訓，對產品的特殊功能和操作菜單進行詳細的解說，出現問題后能否在最短的時間里進行維修等。

    以上幾點雖然說明了在選擇高清攝像機時應該注意的事項，但是用戶在購買的時候還應該謹慎選擇，貨比三家。

高清攝像機選購技巧

    真正的“高清”畫質，除了高分辨率之外，還要考察哪些方面呢？下面從工程應用角度，分析了在安防監控工程中怎樣選購高清攝像機。

    1、了解需求

    高清攝像機主要應用在金融系統、道路交通監控和其他一些對圖像有特殊要求的場所。這些場所都是對影像有高要求的，能夠看清楚人臉特征、車牌號碼等。因此，如果你承接的工程是這些應用場所的話，則可以從成本上來考慮是否選擇該產品。

    2、了解產品

    目前，市場上把高于480線的攝像機定位為高清攝像機，其實市場上銷售的500線以上的高清晰攝像機有部分和480線的CCD是基本相同的，主要是視頻數字處理芯片(DSP)不同。有些廠商具有強大的研發能力，他們研發出15?16位(比特)的視頻數字處理芯片，比起市場上480TVL攝像機的SONY10位(比特)芯片有更強的數據處理能力和更快的圖像處理速度。

    3、指標檢測

    其實，500線以上的高清監控攝像機和480線的清晰度，單從肉眼上是很難分辨出來的。因此，首先要用專業的測試儀器來測試，測試攝像機的清晰度、色彩還原度、信噪比、低照度、同步、色同步、副載波頻率等技術指標。其次，可以模擬一些場景進行測試。主要是觀測靜態清晰度、動態清晰度、色彩還原度。可以拍攝風光、景物、鮮花、移動的物體，人，觀察畫面是否干凈，噪聲大小、色彩是否自然逼真。

    4、功能性

    高清晰監控攝像機主要是體現在畫面的清晰度上，要做到畫面的清晰度，不僅僅是一個水平分辨率達到540TVL就行了，最好還具備一些寬動態、自動白平衡、圖像的銳利度調整、超級數字降噪(信噪比)、智能數字自動測光補償等功能。在檢測寬動態功能時，需要觀察亮區與暗區之間過渡是否清晰自然，寬動態范圍是否能夠自動調節。好的攝像機在亮區和暗區都會有豐富的層次和細膩的表現，在夜間的大燈下看車牌時，大燈的輪廓、燈絲和車牌都十分清楚，而且不出現豎亮線。而低照度則要在夜晚來觀測攝像機的監視畫面是否清晰，噪聲大小如何。

    5、操作設定

    操作設定主要從攝像機參數設置是否方便來考察。目前的高清攝像機操作設定主要是通過菜單和撥碼兩種方式來調節。帶有菜單的攝像機則需注重菜單功能是否豐富，是否容易調好，能否滿足不同的復雜監控環境。中文菜單要比英文菜單調試直觀，容易上手。目前，有的攝像機菜單有標準白天、日夜、夜晚KTV娛樂場所、自定義模式，你只需要選擇一種模式就能夠輕松應對各種復雜的環境需要，快速方便。L5=Tj4`

    6、數據接口

    在實際應用中，監控攝像機可能因為環境或者人為破壞，導致無法正常工作。因此，在購買高清攝像機的同時，還要注意它的數據接口是否豐富。觀察后面板上是否有報警接口，音頻接口和RS-485接口。有的接口能夠提高監控的安全等級，有的接口能夠方便遠程菜單調用設置。

    7、電源范圍寬

    在實際工程中，常常會遇到電源不穩定而燒壞攝像機的現象。特別是在一些邊遠山區，電壓時高時低，非常容易導致監控攝像機無法正常運轉。目前，攝像機的電源大部分是DC24V和AC12V。但是有的廠家的攝像機是有電源冗余功能的，比如標準電壓是AC12V，但是攝像機卻可以在9?16V之間正常工作。電源范圍寬的優勢在電壓不穩定時候自然也就凸顯。

    8、安裝調試

    高清攝像機和普通攝像機的安裝和調試方法基本相同，但必須要注意好鏡頭選配，因為鏡頭的質量不好，或者選配不好，很大程度上會影響到畫面的清晰度。比如鏡頭的尺寸，與監控攝像機是否匹配都要考慮。還有鏡頭的后焦面要調準，防護罩的前端玻璃要采用質量好的光學玻璃，這些都會影響到清晰度。

    9、配套產品

    要獲取高清影像，除了前端是高清攝像機之外，傳輸系統，中間系統和終端顯示系統都必須滿足帶寬和壓縮的要求，才能達到高清晰度的實際效果。包括線纜、矩陣、硬盤錄像機，視頻服務器、各種視頻編碼器等。光纜的帶寬大、衰減小、高抗干擾、可較好保證圖像傳送的各項指標。終端顯示設備最好選擇逐行掃描監視器，而且是600線以上的。因此，光使用高清晰度攝像機而忽視其他配套設備的選用是達不到真正目的的。

    10、技術支持

    最后，在購買產品之前，千萬不要忘記了解該廠商在產品上的技術支持力度，是否能夠提供專門的技術培訓，對產品的特殊功能和操作菜單進行詳細的解說，這些對于工程施工來說，都是最實際的。另外，如果產品出現問題無法正常工作，該廠商是否能夠提供相應的技術服務，在最短的時間里，來維護和檢修產品，這點也是很重要的。