【安防知識(shí)網(wǎng)】大家知道,在局域網(wǎng)或者其它媒體中傳輸高質(zhì)量的圖像要受到帶寬的限制,而目前市場上網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的圖像質(zhì)量較差,其主要原因是它的使用受到帶寬限制。因此,要提高網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸圖像的質(zhì)量,除網(wǎng)絡(luò)原因外,還必須要提高網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的性能,即必須注意下列幾個(gè)技術(shù)問題。
圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的使用受到帶寬的限制,因此必須要有好的圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。由于MPEG-1、MPEG-2等幾種壓縮標(biāo)準(zhǔn)采用的是基于結(jié)構(gòu)的壓縮方法,其算法固定,不能適應(yīng)傳輸速率不等的這種網(wǎng)絡(luò)的一致訪問,因而容錯(cuò)性差。它們同M-JPEG一樣,占用硬盤空間較大,尤其網(wǎng)絡(luò)傳輸占用帶寬較大,不適用于遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸視頻圖像。
MPEG4通過幀重建技術(shù)壓縮和傳送圖像,它利用很窄的帶寬,以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。其圖像壓縮比高,網(wǎng)絡(luò)傳輸占用帶寬小,能通過各種傳輸方式進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻圖像傳輸。由于MPEG4擁有壓縮率高,視訊品質(zhì)可隨頻寬及使用者調(diào)整,對不同頻寬僅需編碼一次,適合各種頻段應(yīng)用及具備可廣播等功能,因而將有效解決有線、無線頻寬使用不足的窘境。所以,目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用MPEG4壓縮格式,最好采用新的H.264壓縮格式。
因?yàn)镠.264不僅比H.263和MPEG-4節(jié)約了50%的碼率,而且對網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的編碼機(jī)制,有利于網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸,支持網(wǎng)絡(luò)中視頻的流媒體傳輸。H.264具有較強(qiáng)的抗誤碼特性,可適應(yīng)丟包率高、干擾嚴(yán)重的無線信道中的視頻傳輸。H.264支持不同網(wǎng)絡(luò)資源下的分級(jí)編碼傳輸,網(wǎng)絡(luò)親和性好,因而能獲得平穩(wěn)的圖像質(zhì)量。
H.264是繼MPEG4之后的新一代數(shù)字視頻壓縮格式,它既保留了以往壓縮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和精華,又具有其他壓縮技術(shù)無法比擬的許多優(yōu)點(diǎn):如壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG4的1/3,從而大大節(jié)省用戶的下載時(shí)間和數(shù)據(jù)流量收費(fèi);H.264能提供連續(xù)、流暢的高質(zhì)量圖像(DVD質(zhì)量);能解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯(cuò)誤,即容錯(cuò)能力強(qiáng);H.264的文件能容易地在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸(如互聯(lián)網(wǎng),CDMA,GPRS,WCDMA,CDMA2000等),即網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)等。所以,H.264標(biāo)準(zhǔn)使運(yùn)動(dòng)圖像壓縮技術(shù)上升到了一個(gè)更高的階段,在同等圖像質(zhì)量下的壓縮效率比以前的標(biāo)準(zhǔn)提高了2倍以上,因而有可能被廣播、通信和存儲(chǔ)媒體(CD DVD)接受成為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),最有可能成為寬帶交互新媒體的標(biāo)準(zhǔn)。
選擇好的固體攝像機(jī)
在有較好的圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和其他(如網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等)較好的應(yīng)用環(huán)境下,還存在有影響網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的帶寬因素,那就是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)使用的CCD或CMOS固體攝像機(jī)的質(zhì)量。因?yàn)橘|(zhì)量不好的固體攝像機(jī)不能輸出穩(wěn)定而干凈的圖像,這些不穩(wěn)定而不干凈的圖像表現(xiàn)為帶有色偏、色滾、畫面扭曲或滾動(dòng)、干擾條紋、噪點(diǎn)等。它們被輸入到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)后,就會(huì)被識(shí)別為是新增加的原始參考圖像而被重新傳輸,從而使所占用的傳輸帶寬增大。
實(shí)際上,在連續(xù)圖像傳輸?shù)倪^程中,我們只傳輸圖像變化的部分,而相對靜止的部分不傳輸(即使圖像數(shù)據(jù)變短而實(shí)現(xiàn)了壓縮,從而使占用的帶寬減少)。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在識(shí)別圖像是靜止還是活動(dòng)的依據(jù)主要是檢測圖像的灰度(或色階)是否發(fā)生變化。無變化就是靜止的,有變化就是活動(dòng)的。但影響灰度變化的因素除移動(dòng)的人和物外,還有這些不穩(wěn)定和不干凈的圖像噪聲,如光線的變化等。所以,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)必須選用優(yōu)質(zhì)的固體攝像機(jī)。[nextpage]
選用DSP芯片運(yùn)算速度1000萬次/秒以上的固體攝像機(jī)
因?yàn)槿展鉄?秒鐘亮滅的變化達(dá)100次,即20ms變化一次,普通的攝像機(jī)跟不上這個(gè)變化的速度,所攝圖像就會(huì)產(chǎn)生色偏和色漂移,使原本靜止的畫面變成顏色周期性變化的“活動(dòng)”而不穩(wěn)定的圖像。從而使網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)識(shí)別為變化的圖像,又使壓縮后數(shù)據(jù)增大,占用的帶寬增多。
如果固體攝像機(jī)的DSP芯片運(yùn)算速度移動(dòng)快,如僅用1ms就可以平衡一次白平衡的變化,從而就可以得到非常穩(wěn)定的圖像。由此看出,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)最好應(yīng)選用DSP芯片運(yùn)算速度為1000萬次/秒以上的固體攝像機(jī)為好。
選用信噪比指標(biāo)至少大于52dB,最好能達(dá)60dB的固體攝像機(jī)
信噪比不高的攝像機(jī)拍攝的畫面中充滿噪點(diǎn),而這些噪點(diǎn)在畫面中的位置是沒有重復(fù)性的,其每一幀畫面都不一樣,從而使網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)認(rèn)為每幅都是全屏變化的圖像,壓縮后數(shù)據(jù)最大,占用的帶寬也最多。這種畫面數(shù)據(jù)比干凈畫面數(shù)據(jù)至少要大30%以上,這就是目前很多用戶的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)帶寬增大的主要原因之一。
由上可知,選擇用于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中的固體攝像機(jī)的信噪比指標(biāo)至少要大于52dB以上,最好能達(dá)60dB。
選用靈敏度高的固體攝像機(jī)
因?yàn)檫x用靈敏度高的固體攝像機(jī)(即選用低照度攝像機(jī)),可以提高照度低時(shí)的信噪比,從而可輸出無噪點(diǎn)的圖像。
要有小的遠(yuǎn)程視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)
遠(yuǎn)程視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí),對任何一種網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等都是不可避免的。顯然,這種延時(shí)將直接影響數(shù)字監(jiān)控的效果。因而要盡量減少其延時(shí)值。而不同的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的延時(shí)值不同,因?yàn)樵诓煌膸俾氏缕鋫鬏斞訒r(shí)不等。所謂幀速率為每秒傳輸?shù)目値瑪?shù),包括1幀和P幀。但幀速率設(shè)定愈大,其帶寬愈大,圖像也愈連續(xù)。
對同一類產(chǎn)品,其幀速率越高,傳輸延時(shí)越小。因此,為提高數(shù)字監(jiān)控的效果,應(yīng)盡量提高其幀速率。
注意其它輔助措施
要想得到高品質(zhì)的影像,除上面所述各點(diǎn)外,還要注意以下幾點(diǎn):
·要注意計(jì)算機(jī)屏幕的顯示設(shè)定,其屏幕色彩至少為65000色;
·要影像品質(zhì)好,攝像機(jī)所監(jiān)控的場景的照度至少需達(dá)到200LX;
·攝像機(jī)最好避免背光;
·要減小對比度,即調(diào)節(jié)攝像機(jī)的曝光程度來取得較平均的照度。