與早期比較高清攝像機組成關(guān)鍵技術(shù)要點

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(luò)傳輸和硬盤存儲等客觀需求。而高清攝像機信號本質(zhì)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(shù)上量變到質(zhì)變的飛躍，可大幅提升視頻主客觀效果，圖質(zhì)更加接近自然本色。

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(yīng)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或IP高清攝像機一般由如下主要部分組成如下：

1、攝像機CCD或CMOS成像器件，完成光學圖像轉(zhuǎn)換為電學信號，輸出電子圖像信號。

2、AFE，模擬前端，用于CCD成像時，將CCD圖像信號數(shù)字化，并產(chǎn)生CCD控制時序。而對于CMOS型成像器件，可直接輸出數(shù)字信號，故不需要AFE模擬前端。

3、CPU為整個高清攝像機核心器件，其主要完成圖像信號處理(ImageSignalProcessor)和圖像信號編解碼(編解碼為MPEG4、H.264標準圖像數(shù)據(jù)等)。早期的CPU即DSP(DigitalSignalProcessor)，主要完成圖像信號處理，如：透鏡校正、Gamma校正、邊緣校正、自動曝光、自動聚焦、自動黑白平衡、防抖動等處理及控制。

這其中IP高清攝像機的CPU還要完成圖像的編碼壓縮，再經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)口輸出，而HD-SDI高清攝像機不經(jīng)編碼壓縮即以原始數(shù)字信號經(jīng)HDMI或HD-SDI口輸出。總體說，CPU除圖像處理和編碼功能外，還要完成高清攝像機系統(tǒng)控制及計算，充作整個系統(tǒng)的中央處理器。

4、存儲接口：存儲主要是指存儲卡/硬盤等數(shù)據(jù)存儲。

5、信號輸出接口：HDMI為高清數(shù)字多媒體接口，支持5Gpbs以上高速信號傳輸速率，為民用消費電子接口;HD-SDI為高速串行接口，符合SMPTE組織制定的用于影視演播室的數(shù)字音視頻信號傳輸，是專業(yè)標準。其早期支持標清數(shù)字電視信號的270Mbps速率，已發(fā)展到傳輸1.485Gbps高清數(shù)字電視信號，再發(fā)展到當前的2.97Gbps高速信號，用于傳輸RGB24bit以上高清數(shù)字電視信號。

從上述對高清攝像機系統(tǒng)介紹可知，專業(yè)高清攝像機涉及到以下主要難點和當前業(yè)界先進技術(shù)。

1、高分辨率光學鏡頭集成，高清攝像機必須搭配高分辨率(高達真正千萬像素)和廣角的光學鏡頭，在光學變焦等方面，均為當前技術(shù)最前沿。

　　2、圖像信號處理，在光學信號轉(zhuǎn)換為電學信號時，需要進行信號處理，以便獲得較高的圖像質(zhì)量，降低各種干擾和雜聲等。以白平衡、自動曝光、自動聚焦、防抖動等為代表的幾個技術(shù)是圖像信號處理技術(shù)的幾個方面。

3、高速電子圖像信號的接收、處理和傳輸，高清攝像機在光電轉(zhuǎn)換后，所得信號均為高速電子信號，這要求信號接收、處理和傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)，均需要考慮電磁兼容和隔離措施。

4、高清視頻壓縮，高清攝像機由于其視頻信號速率高，數(shù)據(jù)量大，必需采用當前先進的視頻壓縮技術(shù)，如H.264等，才能滿足存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸需求。