網絡攝像機發(fā)展Z關鍵的三大技術
閱讀：1241發(fā)布時間：2012-10-20
百萬像素網絡攝像機的技術發(fā)展主要取決于三個元器件：百萬像素級鏡頭、百萬像素傳感器，以及壓縮處理芯片。“無論是普通網絡攝像機還是百萬像素攝像機產品，真正zui基本、zui核心的還是傳感器技術的突破和編解碼技術的創(chuàng)新，圖像效果和適光性是永恒的主題，”海康威視總監(jiān)何峻峰強調。進入百萬像素級，只有鏡頭、傳感器以及芯片得到良好的配合，并且隨著傳輸技術和帶寬的不斷演變，用戶才能得到清晰細膩的圖像效果，獲得實用價值。
百萬像素鏡頭
視頻監(jiān)控百萬像素時代的到來，百萬像素級的攝像機必然需要百萬像素級光線配合，因而必然會誕生相配套的百萬像素鏡頭。百萬像素對應鏡頭可以更好地配合百萬像素傳感器，以獲取焦距更清晰的圖像，目前，TAMRON，Computar，F(xiàn)UJINON、廈門力鼎、福建福光等廠商均有不同規(guī)格的百萬像素鏡頭推出。如騰龍在2007年開發(fā)了3種不同焦距對應百萬像素的手動變焦鏡頭，KOWA針對300萬-500萬像素攝像機固定安裝需求，推出3.5-10mm，10-20鏡頭百萬像素對應鏡頭。百萬像素鏡頭在設計、裝配工藝以及加工精度等方面對技術要求較高，因而，相比較網絡攝像機廠家，鏡頭技術稍顯滯后。
CCD與CMOS之爭
感光器件是攝像機zui為核心的部分，在模擬攝像機以及標清網絡攝像機中，使用的是CCD，但隨著百萬像素網絡攝像機的出現(xiàn)，其主要采用高分辨率的逐行掃描方式，逐行掃描的CMOS傳感器比隔行掃描CCD芯片更有優(yōu)勢，它依次掃描每一條電視線，而不是將電視線分成奇數(shù)和偶數(shù)線條再疊加成一副完整圖像。采用隔行掃描，快速運動的物體在奇數(shù)場掃描和偶數(shù)場掃描中的位置存在較大差異，導致畫面模糊不清，對于交通等領域而言，更需要的是清晰、無鋸齒的運動車輛圖像，CMOS在像素密度上的優(yōu)勢使其穩(wěn)據(jù)一席之地。目前，130萬網絡攝像機沿襲模擬的優(yōu)勢，較多采用CCD，而200萬以上的網絡攝像機則更傾向于CMOS。CCD的特點是靈敏度高，但響應速度較低，而CMOS除了像素密集度的優(yōu)勢，成本和功耗優(yōu)勢更加得到廠家的青睞，其不足之處在于，低照度或黑暗的環(huán)境下噪點較多，如果沒有補光措施無法在夜間達到理想效果。
松下鄭強認為，“CMOS在更高像素點情況下成本方面低于CCD，但從圖像質量來看，CCD會比CMOS圖像質量更好，這取決于廠家是否優(yōu)先考慮圖像，松下推出的300萬像素網絡攝像機采用的是CCD傳感器。”當前，“CCD與CMOS更多的是圍繞一個性價比的競爭以及與圖像質量之間的平衡，既要保證一個比較好的圖像品質，同時又要一個比較低的價格，”浙江大華股份有限公司產品汪雄軍如是說。據(jù)了解，目前市場上致力于CMOS研究的廠商已經研發(fā)出720P與1080P的CMOS器件，其靈敏度性能已經與CCD接近。“CCD與CMOS在不同的應用場景下，各有優(yōu)勢，但是隨著CMOS工藝和技術的不斷提升，以及CMOS價格的不斷下降，CMOS未來會成為數(shù)字IP攝像機（IPC）的主力的感光元器件，必然會取代CCD，”廣州市偉昊科技電子有限公司產品企劃推廣部萬云峰表示。
壓縮處理芯片技術
百萬像素網絡攝像機視頻數(shù)據(jù)量非常大，對壓縮芯片以及CPU處理能力要求較高。要獲得清晰的圖像，除了鏡頭和傳感器外，還包括圖像壓縮分辨率和幀數(shù)。芯片壓縮處理能力直接決定了對傳輸網絡、錄像存儲以及后端處理的要求，也很大程度上影響著圖像的質量。圖像清晰度愈高，所占用帶寬愈大。目前，芯片的處理能力主要體現(xiàn)在分辨率、低帶寬多碼流應用方面。
在百萬像素網絡攝像機中被廣泛采用的圖像壓縮技術有M-JPEG/MPEG-4/H.264三種方式，每種壓縮方式有不同的特點，M-JPEG能獲得zui高的單幅畫面質量，但壓縮效率較低，占用帶寬zui大;H.264可以獲得zui高的壓縮比，對攝像機本身的處理平臺要求也zui高。為了獲得較高的分辨率并且實現(xiàn)全實時傳輸，主流廠家均采用H.264的壓縮算法，以實現(xiàn)低帶寬下的應用。“720P畫質并不是*追求目標，在低碼流下實現(xiàn)一個高清流暢的畫面，才能夠滿足各行各業(yè)對于高清視頻的基本需求，”ACTi陳棟認為。據(jù)了解，主流廠家通過芯片壓縮處理，目前可以實現(xiàn)的壓縮率是720P@2~4Mbps25幀全實時傳輸狀態(tài)，2Mbps的碼率還有另外一個含義，D1（720X480）畫質下DVR的存儲碼流就是2Mbps為主，這也就意味著用戶可以在不大幅增加網絡和存儲成本的情況下選用720P網絡攝像機。
