同方模拟摄像机产品介绍

安全、网络、高清、云时代创·领安全中国云模拟摄像机产品知识介绍2012-6-28创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算目录模拟摄像机工作原理1模拟摄像机基本概念2模拟摄像机基本功能3同方导入的模拟摄像机简介4创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算模拟摄像机工作原理创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算上图每一块就是一颗晶片,全部合起来就是一个”方案”,先解释各晶片的功能:CCD:就像是人的眼睛,把光影像转成电子讯号,靠的就是上头的感光点,每一点就像一颗太阳能电池,被光照到后会产生电能,依照光的强度不同,会产生不同大小的电能.V-Driver:CCD里头每一点被光照到产生电能,那如何取出来?就是靠这颗V-DRIVER,它会产生不同的脉波,把CCD每点的讯号”挤”出来.CDS/AGC:CCD挤出来的讯号,在这颗晶片内做”修整”,送进D.S.P以上阶段,全为模拟讯号。模拟摄像机工作原理创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算D.S.P:重头戏来了,D.S.P是DigitalSignalProcessor的缩写,也就是数位讯号处理器,可是不是说CDS/AGC出来是模拟讯号吗?因此DSP里头包了一颗Decoder(A/DConverter,模拟数位转换器),先把模拟转成数位,再做一大堆的运算(颜色,亮度,白平衡…..),然后再把数位转模拟(Encoder,也是包在DSP里头),就是视频输出了.挺复杂的,我们所谓的方案就是以用那颗DSP来说的)T.G:TimingGen:这是在控制整个处理过程的快慢用的,现在一般看不到了,都包在DSP内了.以上四颗料合起来称“套片”。其实摄像机内大部份还是模拟电路。模拟摄像机工作原理创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理1.CCD的工作原理CCD是电荷耦合器件（ChargeCoupleDevice）的简称，作用是被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。CCD尺寸指的是CCD图像传感器感光面的对角线的尺寸，常有1/2”、1/3”、1/4”等靶面。摄像机工作时，都会产生温度，当温度过高时，就会影响到CCD，画面开始就发白了，看起来白蒙蒙这是因为CCD过热,暗电流增加,白底上浮的原因。温度再高，CCD就会烧坏。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理2.主流CCD对比创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理3.主流DSP品牌SONY有SS-1(2163),SS-11(3141/2),SS-11X(4103),SS-HQ1,SS-2；Sharp有D4(38603)，D5快出来了松下以D5为主日立韩国NEXTCHIP（2010/2040/2070）台湾A-NOVA创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理3.主流DSP品牌SonyDSPSS-1：CXD2163BRSS-11：CXD3142SS-11X：CXD4103RSS-HQ1：CXD3172AREffioSeries：Effio-Firstreleasedversion650TVL(960HWDRCCD)-AlreadyreleasedEffio-E(Entry)650TVL-AlreadyreleasedCXD4127Effio-S(Standard)700TVL(960HCCD)-ETA:Early2011Effio-P(Professional)700TVL(960HWDRCCDandmorefunctions)-ETA:Early2011创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理4.CCD&CMOS&DPS对比CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor），互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。CMOS摄像机的最大特点，是可在固体图像传感器这同一芯片上，集成所有摄像机功能电路的单芯片摄像机。它与CCD摄像机相比，具有集成度高、体积小、功耗低、帧速高、读取速度快、制作工艺简单、价格低等优点。但在图像质量与灵敏度方面仍低于CCD。目前，CMOS图像传感器正在向高分辨率、高动态范围、高灵敏度、集成化、智能化的方向发展。可以预计，CMOS图像传感器将会在很多领域取代CCD图像传感器，并开拓出新的更广阔的应用。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理4.CCD&CMOS&DPS对比DPS,DigitalPixelSystem,是基于美国PIXIM公司的DPS专利技术的图像传感器，其核心技术是在图像传感器的每一个像素点上包含了一个10位A/D转换器，即在CMOS摄像机图像传感器上的有源像素捕捉到光信号时，直接将其放大并转换为数字信号，从而可将阵列上的信号退化和串扰降到最小，并允许采用更好的降噪方法。一旦数据以数字格式捕获，就可以采用各种数字信号处理技术来真实重现图像。显然，DPS技术中的图像传感器和图像处理器是全数字式的，并采用32位ARMCPU精确控制每个像素，使每个像素独立完成采样和曝光，并直接转换为数字信号，是目前市面上唯一的、真正的全数字图像处理系统。目前，越来越多的资深摄像机制造商，开始发展DPS摄像机，这包括一些业界知名企业，如Pelco、GE、BAXALL、JVC、Honeywell，以及我国深圳的景阳科技。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理5.滤光片——光学低通滤波器所谓滤光片也就是在一种基材上（玻璃或塑料或薄膜上）通过光学镀来达到使某部分过通过而相应的让某部分光不通过。也有不通过镀膜就可以达到的，比如有色玻璃，也是一种类型的滤光片。滤光片分为普通滤光片和感红外滤光片。滤光片的原材料也分为玻璃或水晶体。就是常说的玻璃滤光片和水晶滤光片。滤光片的功用:1.滤除红外线彩色CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,，因此须加一片滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了.2.修整进光因为CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算主要部件作原理5.滤光片两片式：一片石英修正水平光线，一片石英修正垂直光线。三片式：两片石英中间夹片蓝玻璃，蓝玻璃增加滤除红外线功能。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念1.线数(TVLines)用摄像机拍摄的影音信号需要在电视上播放时，需要换算成与电视画质相同的单位。而电视的画面清晰度是以水平清晰度作为单位。通俗地说，我们可以把电视上的画面以水平方向分割成很多很多“条”，分得越细，这些画面就越清楚，而水平线数的数码就越多。这个单位是“电视行（TVLine）”也称线。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念2.像素和分辨率像素数:指的是摄像机CCD传感器的最大像素数，对于一定尺寸的CCD芯片，像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小，因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高。分辨率:是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器上能够看到的最多线数。两者没有直接的换算关系，均为CCD质量参数，前者突出CCD信息采集的密集程度，后者突出DSP处理能力。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念3.电视制式目前世界上现行的彩色电视制式有三种：NTSC制、PAL制和SECAM制，不包括高清晰度彩色电视HDTV(High-Definitiontelevision)。PAL电视标准PAL电视标准，每秒25帧，电视扫描线为625线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化PAL电视标准分辨率为720*576,24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3,PAL电视标准用于中国、欧洲等国家和地区。NTSC电视标准NTSC电视标准，每秒29.97帧（简化为30帧），电视扫描线为525线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化NTSC电视标准分辨率为720*486,24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3。NTSC电视标准用于美、日等国家和地区。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念4.照度和灵敏度照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux）：1Lux=1Lm/平方米，上式中，Lm是光通量的单位。一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。最小照度，也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念4.照度自然条件景物照度(Lux)太阳直射1×105Lux晴朗白天1×104Lux阴天1×103Lux黄昏1×102Lux黎明10Lux微明1Lux全月晴空2×10-1Lux半月晴空1×10-1Lux无月晴空1×10-3Lux无月阴云夜空1×10-4Lux普通型正常工作所需照度1~3LUX月光型正常工作所需照度0.1LUX左右星光型正常工作所需照度0.01LUX以下红外型采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念5.白平衡所谓白平衡（WhiteBalance）是指彩色摄像机在拍摄白纸、白墙、白布等白色景物时，红、绿、蓝三路基色信号电压具有相等的幅度。呈现的图像应显示出标准的“纯白”，而不应产生偏蓝、偏红或偏绿等颜色。物体颜色会因投射光线颜色产生改变，在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。例如以钨丝灯(电灯泡)照明的环境拍出的照片可能偏黄，一般来说，CCD没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变相机中有一结构复杂的矩形图，它可决定画面中的白平衡基准点，以此来达到白平衡调校。这种自动白平衡的准确率是非常高的，但是在光线不足条件下拍摄时，效果较差，比如在多云天气下，许多自动白平衡系统的效果极差，它可能会导致偏蓝。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念6.跟踪白平衡（ATW）即可以在任何条件检测和跟踪“白色”，并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。传统的摄象机因系对画面上的全部色彩作平均处理，这样如果彩色物体在画面上占据很大面积，那么彩色重现将不平衡，也就是不能重现原始色彩。DSP摄象机是将一个画面分成48个小处理区域，这样就能够有效地检测白色，即使画面上只有很小的一块白色，该摄象机也能跟踪它从而再现出原始的色彩。在拍摄网格状物体时，可将由摄象机彩色噪声引起的图像混叠减至最少。白平衡方式：自动跟踪ATW／一键式自动调整AWB／手动提供ATW、AWB、手动等白平衡方式。ATW模式可以根据光线变化(2500‘K至10000‘K)自动跟踪调整白平衡。AWB／手动模式可以针对特殊光照条件下自动或手动调整及锁定白平衡。创·领安全中国云安全、网络、高清、云计算摄像机基本概念7.信噪比（S/N）输出信号电压与同时输出的噪声电压之比，即为信噪比。通常用英文字符S/N来表示，S表示在假设无噪声时的信号值，N表示机器本身产生的噪声值，二者之比乘以20log即为信噪比，单位用分贝(dB)表示。信噪比越高越好，信噪比越大，则表示混在信号里的杂波越少，画质（音质）也就越好。CCD的噪声源主要有以下几种：电荷注入器件产生的噪声;电荷转移时,电荷量波动产生的噪声;电荷读出时的噪声；热量产生的