高清攝像機技術發(fā)展與應用
高清攝像機從早期的720P 分辨率已逐步發(fā)展到當前的全高清階段,即支持1080P 制式。高清攝像機與早期的標清攝像機相比,存在以下明顯區(qū)別和發(fā)展。
1、視頻監(jiān)控標清攝像機輸出模擬信號,而高清攝像機基本為數(shù)字信號。在標清模擬信號數(shù)字化后,存在Interlace現(xiàn)象,一般而言,標清的數(shù)字視頻信號其圖像效果,無論主觀還是客觀指標,都不如原模擬信號,模擬視頻信號數(shù)字化僅僅解決網(wǎng)絡傳輸和硬盤存儲等客觀需求。而高清攝像機信號本質上為數(shù)字信號,不存在模擬信號變換為數(shù)字信號的問題。圖像分辨率的大幅提升,帶來技術上量變到質變的飛躍,可大幅提升視頻主客觀效果,圖質更加接近自然本色。
2、隨著視頻尺寸向著高清演進,對攝像機CPU(DSP)處理能力的要求大幅提升,并高于圖像像素分辨率提高的比例,這是標清無法比擬的。
3、由于高清攝像機本身輸出數(shù)字化視頻信號,傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控攝像機應用模式將發(fā)生重大變化。標清攝像機必需配合DVS/DVR 等,而高清攝像機可直接完成視頻的編解碼,這樣,高清系統(tǒng)將更加地被簡化和集成。
HD-SDI高清解決方案
要實現(xiàn)真正的高清監(jiān)控,必須從視頻源的采集、視頻信號的處理、視頻信號的傳輸、視頻的顯示瀏覽、錄像文件的回放等環(huán)節(jié)全面支持高清。對用戶而言,高清只有在包含了前端、傳輸、瀏覽、顯示、平臺、存儲等各個環(huán)節(jié)時才有意義。
所以,對高清監(jiān)控而言,僅一個高清攝像機是不夠的,這對于網(wǎng)絡高清和HD-SDI高清都是相同的。無論是模擬監(jiān)控或數(shù)字監(jiān)控或網(wǎng)絡監(jiān)控,都是由前端攝像機、NVR/DVR/管理平臺設備、顯示設備、存儲設備、傳輸線纜等組成,每一環(huán)節(jié)都是缺一不可的。因此,HD-SDI高清監(jiān)控系統(tǒng)也必須如此,任何一類系統(tǒng)是就系統(tǒng)的整體性能而言,HD-SDI高清監(jiān)控要具備實際的應用意義,就必須提供涵蓋前端、傳輸、管理中心以及后端環(huán)節(jié)的完整的解決方案,比如HD-SDI高清攝像機 + HD-SDI光端機 + HD-SDI高清矩陣或HD-SDI監(jiān)視器 + HD-SDI高清編碼器 + 相適應的存儲設備(如IP-SAN)。
HD-SDI高清應用考慮
對HD-SDI高清攝像機及整體系統(tǒng)的應用既要參考系統(tǒng)的特性,又要考慮應用對象的需求,需二者統(tǒng)籌兼顧。
從前述知道HD-SDI高清攝像機具有:原模擬系統(tǒng)布線仍可采用、保持不失真原始圖像、高清實時等特點;而應用對象又有對高保真和高實時性的要求,所以HD-SDI高清攝像機及系統(tǒng)應該是上述二者的兼有,不是任何時候、任何地方都適用的,所以一般應用在:
· 有視頻智能分析IVS需要的場合;
· 電子卡口系統(tǒng);
· 電子警察系統(tǒng);
· 銀行柜員制系統(tǒng);
· 范圍不是很大的重要的展覽館、博物館等。[nextpage]
由于有較高的分辨率,能帶來更高的視頻分析準確率,能實現(xiàn)高準確率的識別(例如:人臉識別、行為識別、車牌識別、流量統(tǒng)計);又由于高實時性,所以使安保人員能實時掌控現(xiàn)場的狀況;上述的這些場合,大多控制和顯示設備距攝像機距離不遠,或許不需增加傳輸設備(HD-SDI光端機),甚至可利用原模擬系統(tǒng)的線纜即可完成系統(tǒng)向高清的升級改造。
HD-SDI設備安裝注意事項
HD-SDI高清視頻系統(tǒng)對圖像的還原能力很強,這就對使用者、器材和支持的基礎設施(線纜及接插件)提出了更高的要求。盡管HD-SDI設備的安裝調試與常規(guī)模擬標清系統(tǒng)沒有太大的區(qū)別,但在一些細節(jié)上還是要給予特別注意的。
1、槍式防護罩要考慮護罩玻璃的選擇,應選用高質量的光學玻璃,以避免普通平板玻璃帶來的嚴重的光損,而影響高清攝像機的圖像質量。
2、安裝環(huán)境的照度,高清攝像機對安裝環(huán)境的照度要求要比標清高得多,其包括照度和范圍二方面,如達不到應該的要求,則圖質可能會比標清還要差。
3、不推薦選用半球罩,理由如下:因為球罩是曲率半徑很小的球體,高清攝像機一般會采用孔徑較大的鏡頭,球罩曲率半徑與鏡頭孔徑會嚴重不匹配(為與小曲率半徑球罩匹配,球機一般都配小鏡頭);此外,球罩還通常會厚薄不均勻,甚至還采用較差的聚炳烯材料制作,上述這些因素都會嚴重影響到圖像質量,使圖像會有明顯的變形和光損。
4、連接線纜及接插件接駁雖不顯眼,但很重要。對于720P/1080P高清電視格式,其線纜和跳線系統(tǒng)必須滿足SMPTE259M/424M-2006的相關技術細節(jié)。對于HD-SDI高清系統(tǒng),阻抗匹配是非常重要的。即使是選用最好的線材,如果配上糟糕的接頭也會使系統(tǒng)性能變得糟糕透頂。為了減少反射和相位誤差,HD-SDI系統(tǒng)的線材和接頭必須擁有更加堅韌的機械強度和優(yōu)質焊接。不幸的是,這些至關重要的線材、接頭和跳線等的制作技術和制造工藝往往會被系統(tǒng)設備炫目的功能所掩蓋,并使用戶對其毫無興趣,而這些工程上易被忽視的“細節(jié)”,其重要性是不言而喻的,它們和功能強大的軟件和硬件一樣,不可或缺。
結語
高清視頻應用正如火如荼。無論是HD-SDI還是IP高清監(jiān)控,它們都有自己獨有的應用領域,相互不能替代,卻是互補的,即適用是硬道理。盡管源自廣播電視的HD-SDI高清數(shù)字監(jiān)控技術與標準已比較成熟,而IP網(wǎng)絡高清監(jiān)控尚處于成長期,但筆者相信,隨著網(wǎng)絡環(huán)境提升,特別是我國各級政府已對網(wǎng)絡升級改造制訂了計劃,所以說,IP網(wǎng)絡高清監(jiān)控一定會有不可預測的大長進。
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