高清網絡攝像機的技術淺析

2015-08-11

全民突击中战力未达到要求 www.bvltd.icu 高清攝像機,顧名思義,需要更高的清晰度的攝像機。在開始技術討論前,我們對高清攝像機這顆監控新星進行理所當然的定義。這就引出了我們今天討論的主題,高清攝像機的核心關鍵是什么,什么樣的方案滿足這個核心關鍵需求,滿足市場需求。

攝像機作為一個采集終端,是我們視頻監控的基石,是我們眼睛的延伸。在標清時代,經歷了20年多發展,CCTV已經發展到了一個極致,無論是模擬攝像機的成本,效果都已經達到了最佳的性價比。但是到了高清時代,由于sensor產業的技術變革,由于高清視頻數據量的增大等,引發了攝像機采集及傳輸的新挑戰。這個也是我們高清攝像機研發和生產的核心關鍵:如何對接各種高清sensor,并調試符合監控需求的圖像質量,以及如何解決高清網絡攝像機的視頻傳輸問題。

第一個問題是如何對接各種高清sensor,并調試符合監控需求的圖像質量。

這是所有高清攝像機方案要解決的共同關鍵,一方面高清sensor從CCD技術轉向CMOS(這個是工藝、成本等多方面決定的),另外各種CMOS sensor原廠沒有提供專門的ISP(CCTV時代又叫DSP),必須外面單獨購買ISP???,這樣導致要研發生產一個高清攝像機,對接好sensor+ISP的技術要求比較高。

目前有不少sensor公司(SONY、panasonic、aptina、omnivision、sharp、Altasens等)都推出了高清CMOS解決方案,但是除了SONY有自己的ISP(ISP:Image Signal Processor)外,其他公司都是獨立的Sensor,需要外面配置ISP,但是由于監控高清才起來,獨立的ISP方案少,還在對接各種sensor上缺乏靈活性,更不說成本、sensor板大小等負面影響因素了。所以一個好的ISP方案是解決高清攝像機效果問題的關鍵。

寬動態、色彩還原性,降噪、低照度等因素是影響圖像品質的關鍵,在智能交通、金融、平安城市等不同的應用環境,人們對高清攝像機的要求也不同,CMOS sensor處理效果和CCD相比還有些差異,所以ISP的處理是各種應用場景適應的保證。

海思在設計Hi3516這顆高清網絡攝像機專用芯片的時候,考慮到最后的系統成本、功耗、效果調試等綜合因素,決定在芯片中內嵌了ISP系統,該??檣杓浦蹙陀敫骷襰ensor原廠緊密配合,匹配技術路標,針對各家sensor的特點進行了針對性的技術設計。如壞點校正、2D/3D降噪、3A處理、WDR、低照度、邊緣增強、數字防抖、動態對比度增強等等各種圖像處理技術。這些技術的應用,修正了sensor的一些缺點,可有效提升高清效果。海思ISP已經提前與上述sensor廠家的高清sensor對接成功,大大解決了客戶在此方面的投入,尤其各sensor公司的接口都不相同,提前匹配,減少外圍的FPGA的轉接,提升客戶TTM的同時也是降低客戶BOM成本。

3A算法是檢驗ISP的基本指標,海思ISP在為客戶提供一個適當的3A算法的同時,還為各家自有3A處理算法的公司提供可替換的平臺,在降低整個行業門檻的同時,還為各家公司提供差異化?;?,畢竟每個細分市場的需求都不盡相同,沒有一個算法能滿足所有市場,各家根據不同廠家調整自己的3A也是現實需求。

先說寬動態效果是各種應用場景最關心的熱點,也是各家sensor重要的宣傳重點,海思的Hi3516想客戶所想,引入了兩種寬動態的模式,一種是針對所有sensor通用算法,另外是針對了類似aptina這樣的sensor中帶了HDR專用技術的算法,兩種寬動態的算法應用一方面加強了sensor可選擇性,另外也為客戶最求更多差異化提供了便利。

通用寬動態算法關閉對比(左-開,右-關)

噪聲是視頻大忌,尤其是CMOS的技術本身與CCD有些差異在導致在光線不足時噪聲的增加,大大影響了高清的體驗。海思ISP的帶了2D和3D兩個???,對降噪處理有非常大的提升。

3D降噪開關對比(左-開,右-關)

除了ISP和sensor配對的算法外,如何調試其實是關鍵,由于sensor板的布板不同,都會直接影響sensor最后的效果,所以我們要針對sensor、ISP進行調試,由于sensor的寄存器上千個,加上各種組合,要調試一個符合需要的效果非常難,海思考慮到行業效率問題,為大家提供了一個PC直接用的IPS TOOLS,這個tools通過各種算法把各種效果調整與寄存器組合想關聯,避免了客戶一上來就調寄存器的痛苦,同時在這個基礎上,客戶可以根據自己的經驗再調試寄存器,保持通用場景的同時還兼顧特殊應用。所以ISP和ISP tools的地位同樣重要。

值此介紹為同行們分享一下我們在選擇好的高清攝像機解決方案的在圖像質量的一些注意事項,同時也提供了大家選擇關鍵ISP的算法效果,ISP的調試工具。



網站首頁 | 關于我們 | 產品中心 | 新聞動態 | 全民突击中战力未达到要求 | 聯系我們

Copyright ? 2012 深圳市金威特爾安防科技有限公司  版權所有 粵ICP備07056572號