在深入探究模擬高清的種種特性與應(yīng)用之前,我們有必要來對這幾種模擬高清的基本元素做一個具體的整理,不是個別的解釋每一種模擬高清格式的內(nèi)容,而是對所有模擬高清方案做出在特征、應(yīng)用與特色的說明,讓讀者能對模擬高清或是同軸高清這樣一個解決方案能有一個概括性的了解。
首先就模擬高清的基本特征來說,不管是960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD與ccHDtv哪一種型式都一樣,它在既有同軸系統(tǒng)架構(gòu)與升級后的同軸架構(gòu)中都必須具有跟傳統(tǒng)模擬設(shè)備一樣,操作簡單,方便使用。且它必須是可直接使用普通模擬同軸線5C-2V(RG-59U)或者3C-2V(RG-6),便可進(jìn)行高清模擬的信號無損失傳輸,同時又可以突破了傳統(tǒng)模擬圖像傳輸技術(shù)的100-200米的標(biāo)準(zhǔn)極限,在安裝施工及系統(tǒng)替換上能實(shí)現(xiàn)不增加施工成本、提升工期效率及抗拒有抗長距離干擾,又容易實(shí)施換裝的百萬像素級高清視頻圖像系統(tǒng)的條件。
在基本應(yīng)用元素上,這些960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD與ccHDtv類別的同軸高清格式,它們除了要能承襲過去傳統(tǒng)模擬標(biāo)清傳輸?shù)耐緩胶头椒?,以減少施工部署的復(fù)雜度外,在應(yīng)用上還必須要能降低系統(tǒng)換裝成本及降低系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)復(fù)雜度,以及不提高對施工技術(shù)難度為要求。它們同時也必須非常適用于舊的同軸系統(tǒng)的適用環(huán)境條件,可在不改變原有系統(tǒng)的應(yīng)用配置基礎(chǔ)上,將SD標(biāo)清模擬輕松升級為HD同軸高清方案。此外,這些模擬的同軸高清質(zhì)量與價(jià)格,必須在民用及工業(yè)級垂直市場中擁有非常大的發(fā)展空間才有意義。
總結(jié)這些基本元素,我們可以將它們歸納為六個部分說明模擬高清必須具備的前提:
1. 模擬同軸高清都必要為高圖像清晰度及高色彩分離度與高信號濾波、高噪聲抑制及高圖像還原度的五高技術(shù)本質(zhì)。
2. 模擬同軸高清在基本變革要求下,傳輸距離在采用既有同軸電纜下必須為更長距離的信號傳輸格式。
3. 模擬同軸高清畫面必須為實(shí)時無延遲無壓縮損失及不失真格式。
4. 模擬同軸高清后端設(shè)備必須具備兼容高解模擬960H圖像信號,考慮未來兼容傳統(tǒng)模擬分配器及矩陣系統(tǒng)能力。
5. 模擬同軸高清要能達(dá)到使用與操作容易,并支持前后端設(shè)定功能才能達(dá)到系統(tǒng)應(yīng)用參數(shù)需要。
6. 模擬同軸高清必須兼具低成本與高質(zhì)量的要求。
模擬高清的共通性與差異性
模擬同軸高清除了上述的建構(gòu)基本元素外,這些960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD與ccHDtv同軸高清類別有沒有其它的共通性與差異性的存在呢?答案當(dāng)然是肯定的,但要談共通性與差異性之前我們可能必須先把960H這一個高解晰的傳統(tǒng)模擬升級款及同樣是同軸升級但是在共通性上稍有不同的HD-SDI與ccHDtv給降低論述比重,因?yàn)樵诖宋覀円務(wù)摰墓餐ㄐ耘c差異性將專注于產(chǎn)品組件采用形成結(jié)構(gòu)性及整系統(tǒng)的差異部分,而HDCVI、HDTVI、AHD正是屬于這一類可以進(jìn)行平等比較共通性與差異性的模擬高清類別。
談到HDCVI、HDTVI、AHD模擬的共同與差異,我們可以確定的是在組件上的采用(參考圖1)可以創(chuàng)造出各類模擬高清的同異之處;不同于960H的CCD特定采用外,在HDCVI、HDTVI、AHD的前端設(shè)備上我們可以看到攝像機(jī)的型式,其最大共通性就是都會采用了較為先進(jìn)的高解晰百萬畫素及以上的CMOS與Exmor CMOS Sensor感應(yīng)組件,為的就是從圖像源頭就將畫質(zhì)以高清條件來建構(gòu),這些來自于Sony、Omnivision、Pixelplus、BYD等供應(yīng)廠的Sensor成就了模擬高清的高清本質(zhì),但不同的廠牌圖像Sensor則會帶來些許的成像差異。
接下來在模擬高清組件上則會看到另一個共通的情況,那就是Sensor必然搭配的一個ISP圖像信號處理單元,這個部分芯片將會提供HDCVI、HDTVI、AHD等模擬高清的最終不同呈現(xiàn)結(jié)果,因?yàn)榇瞬糠中酒赡馨b于Sensor模塊也可能包入于HDCVI、HDTVI、AHD攝像機(jī)末端的信號發(fā)射Tx發(fā)射芯片中,但由于采用不同的ISP芯片與組件封裝的型式不同,加上這些來自于Sony、Fullhan、Nextchip、Eyenix等廠商的ISP效能不同,都會在模擬高清攝像機(jī)后端Backend IC進(jìn)行一些圖像的處理,目的是改善Sensor傳感器所感應(yīng)到的原始圖像訊號。且每家ISP IC設(shè)計(jì)公司的做法不盡相同,就會主要包含BLC背光補(bǔ)償及寬動態(tài)WDR與噪聲抑制2D,3D DNR上及3A(自動白平衡Auto White Balance, AWB、自動曝光Auto Exposure, AE及自動對焦Auto Focus, AF)等處理算法上產(chǎn)生不同的結(jié)果。
在模擬高清前端上,最后一個也是最大的共通與差異點(diǎn)就在于不同模擬高清模式,但共同具有的信號發(fā)射芯片,這個芯片會基于HDCVI、HDTVI、AHD的不同而有所信號格式的輸出差異,但其基本上的共同點(diǎn)是一個借由圖像信號放大與點(diǎn)壓提升及MCU控制微處理器所構(gòu)成的一個共通性芯片所組成,借由這個發(fā)射芯片讓不同的模擬高清格式得以傳輸不同的信號傳輸距離,同時也異中求同地在這部分有一個切換開關(guān)電路以處理HDCVI、HDTVI、AHD各別加上CVBS復(fù)合圖像信號的方式。
在共通與差異的部分,來到模擬高清的傳輸上都是一樣的,都是采用同軸電纜,都可以在5C-2V(RG-59U)或者3C-2V(RG-6)上傳輸從300-500米不同的等效電力信號。而另一個值得一提的共通與差異則在于后端的DVR錄像管理設(shè)備上,由于模擬高清講求的高清圖像信號的監(jiān)看與錄像存儲,因此在DVR錄像設(shè)備上,不管是HDCVI、HDTVI、AHD哪一種模擬高清DVR當(dāng)然都必須共同具有Rx的高清信號接收芯片,此芯片用以將信號電壓做一個等效降低與還原為BT.656或BT.1120的數(shù)字信號,以便于進(jìn)行數(shù)字錄像的編碼壓縮控制,這是不管那一種類別的模擬高清錄像都具有的共通性能??赡艿牟町悇t在于壓縮編碼芯片在采用TI、Hisilicon與可能的Grain media的采用所產(chǎn)生在效能與ISP圖像譯碼處理的效果差異,還有模擬高清型式可鏈接960H與720P及1080P格式的模擬高清信號,它們稱之為Hybrid HD DVR,更有模擬高清的DVR可以在加上Intersil的Decoder芯片及TCP/IP界面,讓DVR得以在連結(jié)960H與720P及1080P格式的模擬高清信號再加上IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的接入,形成所謂的Tri-brid HD DVR的差異機(jī)種。以上這些都是排除HDCVI、HDTVI、AHD規(guī)格上的參數(shù)部分,而以模擬高清在產(chǎn)品組成上的共通與差異性來進(jìn)行的說明。