高清摄像机的关键技术

  河南元兴网络科技有限公司     |      2018-06-23 16:00:25

在监控系统中,高清摄像机与普通网络摄像机类似,集光学成像、编码压缩,视频缓存、网络传输等多种功能与一体,并且比普通的网络摄像机具有更高的技术要求,需要更专业的高清配套镜头及成像器件以实现高质量成像、采用更高效的编码算法实现低宽带占用、更高性能的编码芯片实现复杂算法的运行、更好的网络接口实现海量数据传输。由于高清网络摄像机能带来更好的监控安装视觉体验效果,越来越多的监控安装客户选择高清监控系统。那么,下面介绍下高清摄像机在那些方面性能得到有效提升。

本公司是一家从郑州监控设计、郑州监控安装、郑州监控维修、郑州监控维保于一体的监控安装公司。长期承接河南监控安装、郑州网络布线郑州光纤熔接、无线网络覆盖、光纤熔接、防盗报警等业务。

1高清配套镜头

镜头是摄像头的眼睛,高清摄像机的镜头更加重要。高清摄像的镜头在光学设计与机械设计上比普通摄像机的镜头更加复杂。通常采用多层复合镀膜技术,以抑制逆光条件下的鬼影和闪光,减少眩光、改善色彩还原性,使得色彩更加鲜明,从而提高清晰度;采用菲球面好超低色散镜片,减低像差、提高画质;通过光学设计技术,在保证中心区域图像清晰、鲜明的前提下,边缘也不会虚焦、变形;还需要提升摄像机的整体感光度,应该能够在一定照度下帮助监控安装摄像机采集到鲜明的彩色图像。

2、图像传感器

CCDCMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在硅晶半导体的材料上,而CMOS是集成在呗称作“金属氧化物”的半导体材料上。CCD技术在普通摄像机上有广泛的应用,而在百万高清摄像机应用上,CMOS后来居上,通过自身技术的不断提升,逐渐赶上CCD的应用。CMOS传感器的主要问题在于灵敏度及信噪处理两个环节,但是CMOSCCD的差距正在逐步缩小,另外一方面,CMOS的成本比CCD更有优势,这样可以降低监控安装设备的成本。目前的情况是,CCDCMOS传感器在百万高清摄像机产品中均得以应用。

3、图像灵敏度问题

相对于传统的模拟摄像机,高清摄像机的像素点数多了几个数量级,导致了每个像素点的面漆变得非常小,从而每个像素能够捕获得的光就变得很少,所以百万高清摄像机载灵敏度、宽动态、抗干扰方面比模拟摄像机难于处理,这也是高清监控安装中难以处理的问题。如在高清摄像机中应用较多的CMOS传感器,其感光度比CCD传感器更差,原因COMS的每个像素都需要一个A/D转换电缆及ADC放大器,这使得每个像素感光面积因此而减少,而使用与像素等量的ADC(放大兼类比数字信号转换器),也会造成较高的噪音干扰。

4、编码压缩算法

编码压缩方法和效率对百万像素高清摄像机尤为重要,对于海量的数据信息,如果压缩方法不同,效果差别会很大,而直接影响着网络带宽及存储空间占有。目前,在高清摄像机中应用比较多的是具有极高复杂性及压缩效率的H.264编码算法,其复杂程度是MPEG42倍左右,同时其同等质量的图像码流也仅仅是前者一半左右,当然,复杂的算法实现的另外一个代价就是对视频编码压缩芯片的处理能力要求更高。想安装高清网络监控系统最好选择专业监控安装公司,可以提供符合用户需求的监控安装方案,高效的服务团队能及时解决监控维修方面的问题。

5、高清监控图像信号传输

高清监控图像信号的特点是大码流,这给网络传输带来了很大的压力,目前一般高清视频信号(以两百万像素参考)占用带宽在3~8Mbps左右,是4CIF标清实时视频信号的5倍左右,

对于多点位、大跨度的大型系统项目来讲,带宽的因素是监控安装一个面临的难题。从另外一个角度来讲,目前任何项目中,无论从单机成本还是对带宽的要求的要求上,高清摄像机都是“奢侈品”。通常,可以有选择地部署一些高清摄像机,这是目前平衡高清监控成本的一个有效方法。在关键场合如大门口、交通卡口、机场安检/边检等区域进行监控安装,可以有选择地部署百万像素高清摄像机,然后其他场合安装标清摄像机,从而节省了成本,优化了配置

6、视频监控管理平台支持

这里的管理平台,可以理解成中央管理平台CMS、网络媒体服务器、网络录像机(NVR)及客户端软件、解码器等,高清信号对视频管理平台的影响,主要就是相对于标清信号而言,给平台的处理能力带来了更大的压力,或者从另外的角度说,同样的管理平台(媒体服务器、NVR服务器或客户端软件、解码器),支持高清摄像机的数量将远远少于标清摄像机接入数量,这进一步减小监控安装的规模,而在其他方面,没有什么区别。媒体服务器或NVR因高清信号的大码流而支持的通道数量减少。客户端工作站需要更强的处理能力实现高清视频的解码。解码器需要更强的运算芯片实现高清解码过程。存储设备因为高清信号而录像天数减少,或者说高清信号需要更大的空间存储。

7、高清图像显示

高清信号显示有两种方式,一种是用户客户端平台显示,视频显示的载体是电脑的显示器;另外一个是通过解码器输出到电视墙的大屏幕进行显示。多年以来,电视监控系统显示设备的主流是CRT监视器,受制于技术原因,CRT监视器如果要显示高清图像必须做非常大的屏幕,这是技术瓶颈。90年代后出现的液晶显示器及等离子技术,将高清显示问题轻易实现,目前的液晶及等离子显示设备,以19201080分辨率为主流,能将想要观看监控安装的画显示在大屏上。