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光學(xué)設(shè)計(jì)軟件

高清攝像機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

星之球激光 來(lái)源:天極網(wǎng)2012-07-05 我要評(píng)論(0 )   

隨著安防市場(chǎng)高清化的來(lái)臨,市場(chǎng)上出現(xiàn)的高清產(chǎn)品也是越來(lái)越多,用戶的選擇也是越來(lái)越多,選擇多了雖然是好事,用戶就可以貨比三家。但是,隨著產(chǎn)品的增多,這些產(chǎn)品中...

       隨著安防市場(chǎng)高清化的來(lái)臨,市場(chǎng)上出現(xiàn)的高清產(chǎn)品也是越來(lái)越多,用戶的選擇也是越來(lái)越多,選擇多了雖然是好事,用戶就可以貨比三家。但是,隨著產(chǎn)品的增多,這些產(chǎn)品中必然會(huì)有一些質(zhì)量不過關(guān),或者是性能達(dá)不到用戶期望程度的產(chǎn)品,再加上好多用戶對(duì)于高清產(chǎn)品不是特別的了解,在選擇的時(shí)候容易出現(xiàn)差錯(cuò),或者是被商家忽悠,導(dǎo)致用戶購(gòu)買的高清產(chǎn)品達(dá)不到預(yù)期的使用效果。

  高清攝像機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

  HD-SDI或IP高清攝像機(jī)一般由如下主要部分組成如下:

  1、攝像機(jī)CCD或CMOS 成像器件,完成光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號(hào),輸出電子圖像信號(hào)。

  2、AFE,模擬前端,用于CCD 成像時(shí),將CCD 圖像信號(hào)數(shù)字化,并產(chǎn)生CCD控制時(shí)序。而對(duì)于CMOS型成像器件,可直接輸出數(shù)字信號(hào),故不需要AFE模擬前端。

  3、CPU為整個(gè)高清攝像機(jī)核心器件,其主要完成圖像信號(hào)處理(Image Signal Processor)和圖像信號(hào)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(Digital Signal Processor),主要完成圖像信號(hào)處理,如:透鏡校正、Gamma 校正、邊緣校正、自動(dòng)曝光、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)黑白平衡、防抖動(dòng)等處理及控制。

  這其中IP高清攝像機(jī)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(jī)不經(jīng)編碼壓縮即以原始數(shù)字信號(hào)經(jīng)HDMI或HD-SDI口輸出??傮w說(shuō),CPU 除圖像處理和編碼功能外,還要完成高清攝像機(jī)系統(tǒng)控制及計(jì)算,充作整個(gè)系統(tǒng)的中央處理器。

  4、存儲(chǔ)接口:存儲(chǔ)主要是指存儲(chǔ)卡/硬盤等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

  5、信號(hào)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(hào)傳輸速率,為民用消費(fèi)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(hào)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(hào)的270Mbps速率,已發(fā)展到傳輸1.485Gbps 高清數(shù)字電視信號(hào),再發(fā)展到當(dāng)前的2.97Gbps 高速信號(hào),用于傳輸RGB 24bit 以上高清數(shù)字電視信號(hào)。

  從上述對(duì)高清攝像機(jī)系統(tǒng)介紹可知,專業(yè)高清攝像機(jī)涉及到以下主要難點(diǎn)和當(dāng)前業(yè)界先進(jìn)技術(shù)。

  1、高分辨率光學(xué)鏡頭集成,高清攝像機(jī)必須搭配高分辨率(高達(dá)真正千萬(wàn)像素)和廣角的光學(xué)鏡頭,在光學(xué)變焦等方面,均為當(dāng)前技術(shù)最前沿。

  2、圖像信號(hào)處理,在光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號(hào)時(shí),需要進(jìn)行信號(hào)處理,以便獲得較高的圖像質(zhì)量,降低各種干擾和雜聲等。以白平衡、自動(dòng)曝光、自動(dòng)聚焦、防抖動(dòng)等為代表的幾個(gè)技術(shù)是圖像信號(hào)處理技術(shù)的幾個(gè)方面。

  3、高速電子圖像信號(hào)的接收、處理和傳輸,高清攝像機(jī)在光電轉(zhuǎn)換后,所得信號(hào)均為高速電子信號(hào),這要求信號(hào)接收、處理和傳輸?shù)拳h(huán)節(jié),均需要考慮電磁兼容和隔離措施。

  4、高清視頻壓縮,高清攝像機(jī)由于其視頻信號(hào)速率高,數(shù)據(jù)量大,必需采用當(dāng)前先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù),如H.264 等,才能滿足存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)傳輸需求。

 

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