景阳摄像机产品介绍

二、影响图像质量的关键部件-图像传感器
传感器对图像质量影响分析
1. 传感器尺寸（空间分辨率）-----镜头与传感器的匹配---图像清晰度/低照效果
传感器的尺寸越大通光量越大从而使得图像的清晰度越好，低照度下画面整体亮度 也越好。镜头要与传感器的尺寸相互匹配，否则大尺寸的传感器配小尺寸的镜头就会 出现黑角。
（标清）D1: 752(H)*582(V)=540线/600线 720p: 1280(H)*720(V)=130万像素 1080p:1920(H)*1080(V)=200万像素 2048(H)*1536(V)=300万像素 2560(H)*1920(V)=500万像素
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摄像机原理功能框图
自动曝光AE 自动聚焦AF
反馈控制
CPU控制
反馈输出
光
光 颜色阵列 光 图像
镜头
滤波器
传感器
模
模
数字
图
拟
AGC
拟 ADC 信号 图像处理模块 像
信 增益放大 信 模数转换 RAW
ISP（DSP)
数
号
号
DATAΒιβλιοθήκη Baidu
据
编码模块
2D/3D降噪 白平衡AWB
伽玛校正
宽动态校正
闪烁校正
AF/AE 反馈输出 控制算法
日本 SONY、Panasonic
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三、影响图像质量的关键部件-图像处理算法ISP
图像处理算法ISP 对图像质量影响分析
1.色彩插值--------图像清晰度 2. 2D、3D降噪------图像清晰度/低照效果 3.白平衡AWB-------色彩还原 4. 伽玛校正--------图像亮度（层次感/通透感） 5. 宽动态 -------宽动态效果 6. 自动曝光算法--------（电子快门，光圈、增益）
3.白平衡 (White Balance)
白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。 白平衡就是要解决在不同色温（光谱）的光源条件下，通过调整摄像机内部的DSP芯片中的 色彩算法使拍摄出来的图像抵消偏色，还原出物体的真实色彩，这样可以更接近人眼的视觉 习惯。
还原真实色彩
色彩还原不真实
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5. 宽动态效果（WDR）
宽动态技术是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术。
当在强光源（日光、灯具或反光等）照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域 在图像中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色，而黑暗区域因 曝光不足成为黑色，严重影响图像质量。摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是 存在局限的，这种局限就是通常所讲的“动态范围”。 注意：在不需要开启宽动态功能的场景里面，如果开启了此功能，可能会影响图像的质量，如 图像的清晰度，色彩还原等。
4.伽马校正 (Gamma Correction)
伽玛调整可以调整图像的明暗程度。 在视频通信系统中，图像传感器CCD/CMOS主要用于光/电转换，在理想状态时，输入的光 强度和电压信号之间的关系应该是线性的，如图 (a)所示。但实际上，输入的光强与电压信 号之间的关系是非线性的，如图 (b)所示。
5. 镜头尺寸
按尺寸大小分：1/2” ,1/3” ,1/4 ” 镜头尺寸的大小影响着通光量的多少。
总结：选用摄像机镜头主要参考点：（遵照高配原则）
（1）镜头的尺寸 （3）镜头的焦距 （5）镜头的分辨率
（2）镜头的光圈值 （4）镜头的视角
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从图像分辨率维度划分：(按PAL制)
CIF
模拟摄像机的图像分辨率常见有：
网络摄像机的图像分辨率常见有：
CIF: 352(H)*288(V) =380线/420线 D1: 752(H)*582(V)=480线/540线/600线 960H: 976(H)*582(V)=650线/700线
700TVL等 按像素划分： 标清、130万、200万、300万、500万等 按灵敏度划分：普通、月光、星光、红外照明 按感光元件靶面大小划分：1inch、2/3inch、1/2inch、1/3inch、1/4inch
外 观
网络枪机（IPC）
（防砸）网络半球（IPD/V）
红外网络一体化（IPR）
智能球型摄像机
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模拟摄像机和网络摄像机的概念
从摄像机的主要组成维度划分： 模拟摄像机主要由镜头、图像传感器（CCD或CMOS）、DSP/ISP（数 字信号处理器）三部分组成； 网络摄像机主要由镜头、图像传感器（CCD或CMOS）、DSP/ISP（数 字/图像信号处理器）、编码模块四部分组成。
摄像机分类
按摄像机形状分：枪机、半球、一体化摄像机、球机、针孔摄像机 按感光芯片分：CCD摄像机、CMOS摄像机 按输出图像信号格式划分:模拟摄像机、网络摄像机 按成像色彩划分：彩色、黑白 按清晰度划分：330TVL、420TVL、480TVL、 540TVL、 600TVL、
我公司标清设备支持50Kbps-4Mbps,百万支持200Kbps-8Mbps，200万及以上支持 500Kbps-12Mbps.
编码可变或固定比特率视频流 VBR（可变比特率）可以保持预定的图像质量水平，无论运动还是缺少运动的场合。但有 大量活动的场合可增加使用带宽； CBR（固定比特率）可用带宽有限的情况下生成固定比特率，由用户预定。缺点是当场景 中活动增加，会造成图像质量和帧速下降。
曝光不足（偏暗）
正常曝光
7.自动聚焦算法 (Auto Focus)
3A技术（自动白平衡、自动曝光、自动聚焦）是决定摄像机图像质量好坏最关键的技术。 景阳拥有完全自主的3A算法，是继日本索尼、日立，成为国内少数掌握该技术的厂家之一 。
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自动曝光指的是以人的视觉主观感觉为依据通过控制曝光量使图像亮度最优化的过程。 基本原理：自动曝光主要通过对光圈和快门分别控制或二者联合控制，结合增益调整来实 现。通过光圈和快门进行光线的大步长和大范围调整，通过增益控制进行小范围调整。一个好 的自动曝光算法将会影响图像的清晰度、亮度、层次感和通透感、低照等效果。
景阳摄像机产品介绍
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2012年12月
介绍提纲 目录
1、摄像机知识 2、景阳摄像机产品 3、内容分享
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1、摄像机知识篇
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第一讲 摄像机基础原理
摄像机图像质量关键指标
影响图像质量的关键部件
1. 清晰度 2. 层次感(通透性） 3. 色彩还原 4. 低照效果 5. 宽动态效果
影响
1. 镜头 2. 传感器 3. 图像处理算法(ISP) 4. 编码
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一、影响图像质量的关键部件-镜头
1、镜头的光圈（F 值）
光圈（F值）-----通光量----自动曝光AE--图像亮暗度
2、镜头的焦距（f 值）
镜头的焦距：用小写f值来表示，通过调节镜头的焦距可以改变图像中的物体 在整个图像中所占的面积大小也即远近程度。
采用H.264高阶压缩算法，能够 大幅度降低码流，节省带宽和节 约磁盘空间。
Main Profile
Extend Profile
Baseline Profile
大部分厂家采 用此编码
H.264图像编码效率
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2、码流大小
码流（Data Rate）:是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，码流带宽是 指传输流在信道中传送数据的速率，通常以比特/秒(bit/s)为单位；
3、镜头的视角
镜头的视角是指摄像机镜头所能涵盖多大范围的景物，通常以角度来表示。
总结：视角与镜头的焦距和通光量成反比，镜头的焦距越大视角就越 小而通光量越小。反之，镜头的焦距越小视角就越大而通光量越大。
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4. 镜头分辨率
镜头通常有很多品牌（如：腾龙、富士能、精工、福光等），从分辨率上来看 有高清和标清镜头。 镜头的像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小，因而分辨率也就越高。 通常在给摄像机匹配镜头时要注意选择具有优势品牌。
因此必须通过插补色算法来对每个像素补会其他颜色。
2. 2DNR、3DNR降噪
DNR (Digital Noise Reduction)为数字降噪技术，用数字处理降低混杂在视频信号中的杂 质。从视频信号中将亮度信号(Y)和颜色信号(C)分离(Y/C分离)，分别对它们施与数字处理,将亮 度信号中的杂质(飘飞·粗涩)及颜色信号中的杂质(多余的颜色信息)去除。
4Mbps
景阳高清IPC
2. 传感器类型-----CCD/CMOS-------运动图像清晰度和低照效果
传感器通常有CCD和CMOS类型之分，但CCD比CMOS的传感器的灵敏度高，从 而使得在运动物体成像方面优于CMOS不会出现明显的拖尾现象。并且在低照度下的 图像整体亮度会优于CMOS而使画面的噪点较小。
3. 镜头分辨率-------光子分布----图像清晰度（同上镜头的描述）
传感器类型 CCD CMOS
功耗 较大 较小
CCD和CMOS对比
低照度效果 色彩还原度
较好 一般
较好 一般
动态范围 较差 较好
噪声 较好 较差
价格 较高 较低
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高清CMOS背照技术
网络摄像机CCD厂家：SONY 、KODAK 网络摄像机CMOS厂家：美国 Aptina、Omnivision
2D降噪：结合图像空间内行和列，进行降噪。 3D降噪：不仅结合图像空间内行和列，而且结合前后帧方向（时间）进行。开启3D降噪功 能会占用较大的处理能力芯片性能会受影响从而影响到运动物体的流畅性。
原始图像
打开2DNR
打开3DNR
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模拟摄像机原理：镜头、 CCD图像传感器靶面上成像 → CCD图像传感器输出电信号 → 经摄像机DSP电路处理后 → 输出视频信号
网络摄像机原理：镜头、影像传感器、DSP同模拟的摄像机，区别在于网络摄像机后面加 上了一个编码模块（IP模块），IP模块—将DSP输出的信号,进行编码,然后输出网络视频信号
扩展动态范围的方法：多次采样技术、自动增益控制技术、势阱容量调节技术、局部曝光
技术、对数响应技术、自适应曝光调节技术，安防宽动态摄像机大多数采用前两种技术来实现。
宽动态摄像机
普通摄像机
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6.自动曝光 (Auto Exposure)自动聚焦算法
四、影响图像质量的关键部件-编码算法
编码算法对图像质量影响分析
1. 编码算法-----图像清晰度/码流
对于网络摄像机来说，图像压缩方式主要有：
· JPEG、MJPEG
· MPEG1、MPEG2
层
· MPEG4
次
· H.264
景阳网络高清 全部采用
High Profile
采用不同的图像压缩方式，对带 宽、码流、存储空间的影响都不 一样。
------图像亮度（层次感/通透感） 7. 自动聚焦算法--------图像清晰度
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1.色彩插值 (Color Interpolation)
不论是 CCD 还是 CMOS 图像传感器，为了简化工艺和降低成本，一个像素点往往只能 记录从纯白到纯黑的系列色调，因而只能给出单色的色调值，不能同时给出 RGB 三组数据。