高清IPC基础知识

高清摄像机一、高清摄像机的厂家及解决方案二、高清摄像机分类三、高清摄像机关键词（CCD、CMOS、1080P、720P、最大分辨率、有效像素、TI、Ambar、Hisi）高清摄像机的厂家到目前为止，生产高清摄像机的厂家有很多了，但真正能够自主研发能力的厂商很少；主要有：艾普视达、黄河、海康、大华、中赢鑫、波粒等等。艾普视频，采用的是美国安霸的成套方案，是安霸最早中国发展的顾客。黄河，采用的是深圳海思的成套方案，是最早一批采用深圳海思。海康，早期采用TI的达芬奇DM系列芯片，后来因为研发阻力，转向买日立机芯CCD百万高清，现在又转向买深圳海思全套方案。大华，与海康类似，目前也是采用深圳海思的成套芯片方案。中赢鑫，采用台弯爱普罗成套方案，内部软件界面与设置同台弯爱普罗大多一样。波粒，采用的是TI的达芬奇DM系列芯片，是目前唯一坚持全自主研发TI芯片百万高清厂家。高清摄像机分类1）形状：球机、枪机、半球及红外摄像机等2）像素：130万、200万、300万及500万等海康TI大华TI达芬奇系列高性能DSP高清摄像机的一些关键词CMOS与CCD的区别工作原理CCD（电荷藕合）元件；CMOS（互补金属氧化物导体）器件。CCD：把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。CMOS：主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。比较内容CCDCMOS物理结构由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵等多层结构传感单元、放大器等周边电路高度集成的单层结构成像质量好一般，高端CMOS可与CCD媲美信噪比高，照度一般可达到0.5Lux以下一般，高端CMOS可达0.5-1Lux成本工艺复杂，成本高工艺简单，成本低集成度低高功耗耗电量大、发热量大、寿命较短耗电量小、发热量小、寿命较长发展趋势CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型，高清成像应用瓶颈几乎无法解决高端CMOS随着技术的不断改进提升将成为未来高清成像系统的主角什么是720P？什么是1080P？720P、1080P是美国电影电视工程师协会（SMPTE）制定的最高等级高清数字电视的格式标准，720P的有效显示格式为：1280×720,像素数达到92.16万,1080P的有效显示格式为：1920×1080，像素数达到207．36万。1080P、1080I、720P(i是interlace,隔行的意思，p是Progressive,逐行的意思)720P、1080P是一种在逐行扫描下达到1280×720、1920×1080分辨率的显示格式。什么是高清摄像机的有效像素和最高像素？数字摄像机/照相机的像素数包括有效像素（EffectivePixels）和最大像素（MaximumPixels）。与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值，而最高像素的数值是感光器件的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在感光器件真正参与感光部分的像素值，它往往会比最大像素值少很多，所以，在像素面积不变的情况下，数字摄像机/照相机能获得最大的图片像素，即为有效像素。目前许多数码摄像机/照相机所标称的像素值往往是最大像素，而不是有效像素。另外，同时同样的感光器件在拍摄视频和拍摄照片时所使用的有效像素也是不同的。一般拍摄视频时所使用的有效像素要远远小于拍摄照片时所使用的有效像素。TI的方案，功耗低，芯片技术成熟，性能强，但是代价是研发难度大，因为TI作为一个美国企业，同时又是一个特大型半导体厂家，与中国研发企业技术交流不方便，安防对他们来说又是小产业，不可能足够重视，因此更多需要厂家自主研发，缺乏自主研发实力的厂家，通常不敢考虑TI的方案，否则失败风险很大。但是一旦成功后，TI方案摄像机市场竞争力强劲。安霸的ASIC方案，也还不错，特别是安霸在上海设有研发机构，如果研发遇到困难，芯片厂家可以很方便的技术支持与提供研发帮助。对于安霸的ASIC方案目前芯片技术成熟，性能强，研发难度大、代价高，因此对摄像机厂家研发要求较高，需要一定的研发实力。海思的方案，比TI与安霸的要迟出来，据说芯片主要是参考TI与安霸而设计的。海思的百万高清方案，早期发热特别大，后来在改进，我想后面肯定能改善。做海思的最大好处，就是厂家根本不需要研发，甚至一个研发人员没有都行。因为厂家没有能力开发，海思帮你开发，对于海思方案的高清厂家来说，你只要会做市场就行了。因为海思最适合缺乏光学传感器处理技术的厂家们。特别是那些只会做DVR研发，没有积累光学图像处理技术厂家们来说，选择海思是不错。唯一的缺点是海思方案高清厂家太多了，太容易同质化。从解决方案角度看如何鉴别高清IP摄像机的性能？（标称720P/1080P的摄像机如何能够鉴别优劣）高清摄像机的属于视频监控领域里的新兴事物，目前国内还没有统一的检验与测试标准。因此，虽然同样标称为720P或1080P的高清摄像机，但是，在视觉感官上的差距却非常明显。我们大致可以通过以下五点来简单的判断高清IP摄像机的优劣1、清晰度测试可以通过普通的视频图像清晰度（线数）测试卡来简单的判断高清摄像机的清晰度。这种方法能够通过肉眼直接分辨出图像的清晰度，一般来说高清720P的摄像机测试卡指标能够清晰的分辨出大于800TVL电视线，而较差的高清摄相机这一指标会偏低，而且图像有抖动或毛边。2、动态范围测试可以通过普通的视频图像灰度等级测试卡来简单判断高清图像的灰度等级数据。3、色彩还原通过色彩测试卡或肉眼来判断比较高清视频图像的色彩还原度。一般好的高清IP摄相机的还原度非常高，几乎可以达到非常逼真的还原效果。4、信噪比相同画面情况下对噪声的抑制处理也是衡量高清IP摄相机性能优劣的重要指标之一。对于画面中暗块亮快的处理、噪声抑制直接决定了图像的画质效果，有许多低端的摄相机只能在100Lux以上的理想状态下输出较为清晰的画面，对于光线环境变化的适应能力很差，强光或者暗光的环境下没有对噪声抑制的有效手段，无法保证图像质量。这种情况下高清图像是没有意义的，我们称之为伪高清。5、图像编码压缩算法IP高清摄相机对图像的编码压缩算法的好和差也是直接影响摄相机性能的重要指标之一，目前市场上的高清摄相机视频图像的编码压缩处理芯片分成DSP芯片和ASIC芯片两种载体，两者各有千秋，DSP芯片功能应用相对灵活,开发周期短，但是编码效率偏低，且成本较高。ASIC芯片功能应用相对固定，开发周期长，但是编码效率很高，且大批量使用后成本较低。不管是哪一种载体都需要好的视频编码压缩算法，好的算法能够在保证图像质量和清晰度的情况下尽可能的减少视频码流和存储容量。较差的IP高清摄相机往往会在大运动量的情况下产生马赛克或水波纹等情况，直接影响视频图像质量。