與早期比較高清攝像機(jī)組成關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

1、視頻監(jiān)控標(biāo)清攝像機(jī)輸出模擬信號(hào)，而高清攝像機(jī)基本為數(shù)字信號(hào)。在標(biāo)清模擬信號(hào)數(shù)字化后，存在Interlace現(xiàn)象，一般而言，標(biāo)清的數(shù)字視頻信號(hào)其圖像效果，無(wú)論主觀還是客觀指標(biāo)，都不如原模擬信號(hào)，模擬視頻信號(hào)數(shù)字化僅僅解決網(wǎng)絡(luò)傳輸和硬盤(pán)存儲(chǔ)等客觀需求。而高清攝像機(jī)信號(hào)本質(zhì)上為數(shù)字信號(hào)，不存在模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的問(wèn)題。圖像分辨率的大幅提升，帶來(lái)技術(shù)上量變到質(zhì)變的飛躍，可大幅提升視頻主客觀效果，圖質(zhì)更加接近自然本色。

3、由于高清攝像機(jī)本身輸出數(shù)字化視頻信號(hào)，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控攝像機(jī)應(yīng)用模式將發(fā)生重大變化。標(biāo)清攝像機(jī)必需配合DVS/DVR等，而高清攝像機(jī)可直接完成視頻的編解碼，這樣，高清系統(tǒng)將更加地被簡(jiǎn)化和集成。

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(ImageSignalProcessor)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(DigitalSignalProcessor)，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(pán)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(zhuān)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RGB24bit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(zhuān)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(mǎn)足存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)傳輸需求。