标签: 高清摄像机

本文讨论数字化的高清标清视频监控组网、存储及播放，至于传统模拟标清视频组网则不在本文探讨范围之内。 1.        高清标清视频组网 高清时代，数字化的视频信号，带来了其与模拟标清视频大相径庭的组网、存储和播放。高清标清视频混合组网示意图：           标清摄像机视频信号经 DVS 数字化后， DVS 作为视频服务器接入局域网或广域网，经交换路由，到达监控中心，由监控中心进行存储和播放显示。 高清摄像机往往可兼作 DVS ，直接接入接入局域网或广域网，经交换路由，到达监控中心，由监控中心进行存储和播放显示。        由 PC Server 兼作管理服务器，实现管理平台功能。 2.        视频存储 对于视频内容的存储，可在高清摄像机或 DVS 处存储。如 DVS 存储，则 DVS 兼作 DVR ，存储介质可以为 SD 卡、 USB 盘、 SATA 硬盘等。 视频内容的存储也可在监控中心进行，即对于 DVS 或高清摄像机视频流进行录制存储。此时，即 NVR 。具体可由监控中心的一个或多个管理服务器（ PC Server Admin Platform ）进行基于 Local 本机、 Storage Area Network （ SAN ）和 Network-Attached Storage （ NAS ）等存储，存储节点可以多个，存储介质可以为光纤磁阵（大容量）、 SCSI 磁阵（中等容量）和硬盘组（小容量），以满足各类不同应用需求。 3.        高清标清视频播放解决方案 利用 PC （或工控机，以下统称 PC ）进行标清、高清视频播放。 PC 加载多画面（单画面）播放软件播放。由于一般双核 PC 能够播放 16 路以上 CIF 格式画面，该类方案对于多路（ 9 路以上）标清播放时，成本较低。单一个 PC 屏最多仅能播放播放一路高清视频，对于高清视频而言，成本较高。 利用 HD STB 播放高清单路视频。 HD STB 接入 HDTV （或电视墙），由 STB 解码播放， HDTV 进行视频内容显示。由于 HD STB 成本低，播放高清视频，相对性价比较高。 大规模组网时，监控专用的 HD STB 本身可有选择的（根据软件设定的规则自动或手动）播放某一路高清视频，因此传统模拟视频的切换矩阵不必存在。   南京帕里斯科技可提供全套解决方案，包括高清摄像机（含 HDMI 、 3G /HD-SDI 等接口输入输出）、 8 路（ 16 路、 24 路） D1 嵌入式 DVSDVR 、 HD STB 设备技术方案。欲了解更多，请联系我们： www.polis-info.com.cn , Tel: 13376067858, MAIL:hdipcam@sina.com

专业高清视音频采集卡支持 3G /HD SDI 接口视频输入； 专业高清视音频采集卡支持 720P ， 1080I ， 1080P 60FPS 等高清信号输入； PCIe × 4 接口； 专业高清视音频采集卡支持 Windows DirectShow 等标准接口； 专业高清视音频采集卡支持 Linux ， Windows2000,XP,Vista,2003,Server7 等 专业高清视音频采集卡支持 AVI 文件存储和回放 可选支持 H.264/MPEG4/H.263/MPEG2/MP3/AAC/DD 等音视频压缩 适用于影视拍摄 / 后期制作编辑、医疗影像、专业视频会议、视频服务器、监控等领域；

项目 高清（ 1080I/P,H.264 ）视频监控 标清 (D1,H.264) 视频监控 摄像机 数字信号，枪机一般￥ 350 模拟制式，枪机一般￥ 100 视频服务器 不需要 单路 D1 一般￥ 200 采集卡 单路高清 BOM 成本约￥ 200 单路成本约￥ 60 PC 性能要求较高，但现在一般新品均可满足 性能要求较低 存储设备 SD 卡或硬盘，容量需求较大，大约每秒 1MB ， SD 卡或硬盘，容量需求较小，大约每秒 64KB 传输介质 100M 网线（非常便宜）， IP Camera 同轴视频线，较贵 传输设备 以太网交换机、路由器，便宜 光端机，贵 显示设备 LCD ，新 LCD 基本都可以支持高清 LCD ， CRT 逐渐淘汰 图像质量 好 较差 备注：以上成本价格，仅为一般产品市场成本价格 初步结论： 1.          从工程组网角度看，高清摄像机成本与传统标清摄像机相比，高出部分很为有限。 2.          视频监控从现在起将真正开始进入高清时代 3.          随着高清视频监控市场扩大，成本将逐步降低，届时真正实现“图像质量上升，成本下降”。 参见： http://www.polis-info.com.cn/main/home/cp.php?catid=20nowmenuid=4cpath=0020 : 讨论联系： hdipcam@sina.com,.Tel:13376067858

1.          摄像机原理 摄像机是用来将光学图像转换为电学图像，并可通过显示设备，还原所拍摄光学图像的装置。从第一代摄像机发展到现在，摄像机取得了巨大的发展，从黑白到彩色，从普通枪机到一体机，宽动态，低照度、分辨率、信噪比等技术指标迅速提升，然其基本原理基本没有改变。 摄像机主要由镜头、影像传感器（主要是 CCD/CMOS 器件）、 DSP 等组成，被摄物体经过镜头聚焦至 CCD 上， CCD 由多个 X-Y 纵横排列的像素点组成，每个像素都由一个光电二极管及相关电路组成，光电二极管将光线转变成电荷，收集到的电荷总量与光线强度成比例，所积累的电荷在相关电路的控制下，逐点移出，经滤波、放大，再经过 DSP 处理后形成视频信号输出。 CCD 是摄像机的核心器件，其性能高低将直接影响摄像机的品质，目前 CCD 主要被索尼 、松下、夏普等厂家垄断， DSP 也基本掌握在国外知名厂家手中。 CCD 按色彩来分有黑白、彩色之分，按尺寸来分主要有 1/4 ， 1/3 ， 1/2 尺寸等规格，按分辨率有高解低解、工艺不同灵敏度高低不同等，价格也千差万别，不同 CCD 和 DSP 的组合，配合不同的镜头，形成我们市场上形式多样的产品。 CMOS 图像传感器在每个像素位置内都有一个放大器，这就使其能在很低的带宽情况下把离散的电荷信号包转换成电压输出，而且也仅需要在帧速率下进行重置。 CMOS 图像传感器的优点之一就是它具有低的带宽 , 并增加了信噪比。由于制造工艺的限制 , 早先的 CMOS 图像传感器无法将放大器放在像素位置以内。这种被称为 PPS 的技术 , 噪声性能很不理想，而且还引来对 CMOS 图像传感器的种种干扰。 随着制作工艺的提高，使在像素内部增加复杂功能的想法成为可能。现在，在像素位置以内已经能增加诸如电子开关、互阻抗放大器和用来降低固定图形噪声的相关双采样保持电路以及消除噪声等多种附加功能。 因为电荷被限制在像素以内，所以 CMOS 图像传感器的另一个固有的优点就是它的防光晕特性。在像素位置内产生的电压先是被切换到一个纵列的缓冲区内，然后再被传输到输出放大器中，因此不会发生传输过程中的电荷损耗以及随后产生的光晕现象。它的不利因素是每个像素中放大器的阈值电压都有细小的差别，这种不均匀性就会引起固定图像噪声。然而，随着 CMOS 图像传感器的结构设计和制造工艺的不断改进，这种效应已经得到显著弱化。 2.          摄像机分类 摄像机分类标准很多，简介几种如下。 按质量档级分类： 　　 (1) 广播级摄像机：广播级摄像机一般用于电视台和节目制作中心，其质量要求较高，如清晰度 700-800 线，信噪比 60dB 以上，从镜头到摄像器件，电路等都是优等的，当然其价格相当惊人，一般在 10 万元以上，如 BVP-70P ， DV-700P 等。 　　 (2) 专业级摄像机：业务级摄像机一般常用于教育部门的电化教育及工业监视等系统中。 　　其性能指标也比较优良，开始采用单管（如 DXC-1640 ），双管（ DXC-1800 ），现在多为三管（ DXC-M3A ）或三片 CCD （如 DXC-3000P ， DXC-6000P ， DXC-M7 ， DXC-537 ） 　　专业级摄像机价格相对较低，一般在 10 万元以下。 　　 (3) 家用级摄像机：这个档级的摄像机种类繁多，主要特点是体积小，重量轻，功能多，使用操作简便，价格低廉，一般在 1 万元左右。其质量等级比不上广播级或专业级，多为单片 CCD 摄录一体机。 按拍摄的光谱范围分类： 　　 (1) 黑白摄像机：作键控字幕，或工业监视用。 　　 (2) 彩色摄像机：用途最为广泛。 　　 (3) 红外线摄像机：夜间监控。 　　 (4)   X 光摄像机：医疗、安检。 　　 按摄像元件的 CCD/CMOS 靶面的大小划分： (1)1in 靶面尺寸为宽 12.7mmX 高 9.6mm , 对角线 16mm 。 　　 (2)2/3in 靶面尺寸为宽 8.8mmX 高 6.6mm , 对角线 11mm 。　　 (3)1/2in 靶面尺寸为宽 6.4mmX 高 4.8mm , 对角线 8mm 。　　 (4)1/3in 靶面尺寸为宽 4.8mmX 高 3.6mm , 对角线 6mm 。　　 (5)1/4in 靶面尺寸为宽 3.2mmX 高 2.4mm , 对角线 4mm 。　　 (6)1/5in 等。     声明及致谢：本文为网友交流材料，文中引用一些网络材料，在此一并致谢。欢迎广大网友来邮来电交流沟通。笔者联系方式：南京帕里斯科技有限公司李先生， Email ： hdipcam@sina.com ， Tel ： 13376067858 。也热烈欢迎广大同行对我司有关高清摄像机技术方案提出改进意见， http://www.polis-info.com.cn/main/home/cp.php?catid=20nowmenuid=4cpath=0020: 再次感谢广大网友及版主支持！

1.          摄像机发展简史 世界上公认的第一幅照片是涅普斯（法语： Joseph Nic é phore Ni è pce ， 1765 年 3 月 7 日 － 1833 年 7 月 5 日 ），于 1827 年拍摄出来的，但是现在全世界公认的摄影术的发明者却是法国的路易·达盖尔。涅普斯，是未被大众关注的摄影术发明者。在那个时期，摄影的产生有许多问题需要解决，人们早在亚里士多德和中国墨子年代就已发现了小孔成像的奥秘，直至今日，小孔成像这一原理仍然适用于摄影术，但当时阻碍摄影产生的重要原因是，一种将影像保留下来的方法仍然没有被发明。 1825 年，涅普斯委托法国光学仪器商人夏尔·雪弗莱（ Charles Chevalier ）为他的照相暗盒（ camera obscura ）制作光学镜片。并于 1827 年（有说 1826 年）将其发明的感光材料放进暗盒，拍摄和记录下历史上第一张摄影作品，作品在其法国勃艮第的家里拍摄完成，通过其阁楼上的窗户拍摄，曝光时间超过 8 小时。 1829 年与路易·达盖尔达成伙伴关系，共同研究摄影术。 1833 年 7 月 5 日 ，涅普斯意外死亡。 1839 年法国科学与艺术学院宣布路易·达盖尔获得摄影术专利。 公元 350 年，亚里士多德在其所着《 Problemata 》一文中首次提到针孔镜箱的原理。 公元 1100 年，阿尔哈森曾就针孔镜箱的应用和反射定律的原理作了论述。 公元 1250 年，多米尼卡修道士马格诺曾指出银盐变黑的现象。 1704 年 牛顿首先论及干涉色的现象 1725 年 舒尔茨发现银盐具有感光性能。 1757 年 道龙发明消色差透镜。同年，贝卡利亚发现了氯化银的感光性能。 1793 年 涅普斯兄弟两人首先设想利用感光物质来固定针孔镜箱所形成的影像。 1809 年 哥德在其所着《 wahlverwandschaften 》一书中，对外孔镜箱作了很高的评价。 1816 年 N ·涅普斯用自己定名为“人工魔眼”的透镜装配成第一架照相机，并使用它后出一些不能耐光的负像照片。 1817 年 格罗特胡斯创立光化学反应的理论，并在 1818 年公开发表。 1824 年 N ·涅普斯在该年 9 月 16 日拍出了第一张成功的照片。 1835 年 达盖尔发现在碘化银感光版上的潜影，利用水银蒸汽能够显现为可见的图像。 1839 年 泰尔鲍脱受约翰·赫舍尔的启发，利用盖留萨克和威尔泽于 1819 年所发现的硫代硫酸钠（大苏打）来固定照片上的影像。 1839 年 在德国哈雷出版了第一本论述摄影的着作，作者是内托，书名为《制作达盖尔法照片的详细指导》。 1839 年 贝克雷尔以 19 岁的年龄发现光电效应，为以后设计光电测光表奠定了基础。 1840 年 珀兹伐博士通过计算设计成着名的相对孔径为 1 ： 3.6 的珀兹伐镜头，从而为科学方法的镜头设计开创了先例。 1847 年 阿贝·涅普斯利用玻璃感光版代替泰尔鲍脱所用的感光纸，为整个近代的负片 - 正片摄影法奠定了基础。 1851 年 阿契在其发表的论文中， 对珂罗酊摄影法（火棉胶摄影法）作了详尽的叙述。 1854 年 讨论乾式珂罗酊摄影法的不同论文相继发表。 1860 年 威依教授首先将水银孤光灯作为人工照明应用于摄影。 1861 年 利泽冈提出了镁光在摄影中的利用可能性。 1868 年 迪柯·德·霍龙的三色彩色摄影原理取得了胜利。 1871 年 马杜克斯博士公布其发明的溴化银明胶干版摄影法。 1873 年 福格尔发现光学增感原理。 1880 年 阿布尼首先将对苯二酚（几奴尼）应用于摄影冲洗。 1887 年 米特首先将镁粉闪光应用于摄影工作。 1887 年 哥德温牧师取得制造赛璐珞片基胶片的专利。 1889 年 欧洲最早的胶卷由佛兰契博士用柯达第 1 号照相机摄制成功。 1889 年 鲁道夫博士设计成第一只可供实用的正光镜头，并由卡尔·蔡司厂用“普罗泰”的牌名进行生产。 1890 年 安德烈森博士发现对氨基苯酚可作为显影剂使用，并于 1891 年取得专利。这种显影剂以“罗迪纳”的商名而着称于世，国营沃尔芬胶片制造厂至今仍以 ORWO-R09 号显影剂名称供应市场。 1902 年 鲁道夫博士设计的蔡司天塞镜头首次在市场上出现。 1904 年 鲁米埃兄弟两人发明利用彩色色网硬片的彩色摄影法。 1912 年 费舍尔博士在“制作彩色摄影图片的方法”上，取得第 253335 号德国车家专利，从而为近代的彩色摄影奠定了基础。 1913 年 巴纳克设计成第一架应用打孔电影胶片摄影的照相机 -- 最早的徕卡。这种可作为楷模的照相机，自 1925 年起出现于市场。 1920 年 克拉麦博士发现了减感剂。 1929 年 奥斯特迈尔发明无烟闪光泡。 1929 年 Francke 和 Heidecke 公司出品的首批双镜头反光照相机（禄来福来）的出现，被人们誉为当年摄影界的轰动大事。 1935 年 耶拿卡尔·蔡司厂着手进行一项减少反射光以提高镜头有效通光量的研究（也即蔡司加膜镜头的研究）。 1935 年 柯达克罗姆彩色反转片，根据曼内斯和高杜斯基发明的原理而制造成功。 1836 年 维尔曼和施奈德两位博士根据费舍尔专利的原理，在沃尔芬胶片厂制成阿克发彩色胶片。 1936 年 科斯洛夫斯基博士发现，摄影感光乳剂中含有适量的金盐，能显着提高乳剂的感光速度而不致使其颗粒度扩大，从而为近代高感光度材料的制造创造了条件。 1937 年 世界上第一架单镜头小型反光照相机 -- 德累斯顿伊哈厅照相机制造厂所出品的“小型爱克赛泰”问世。 1939 年 第一部根据阿克发彩色原理负片正片法拍摄的艺术电影片摄制成功。 1954 年美国安培（ Ampex ）公司推出了世界上第一台实用型摄像机，开创了图像记录的新纪元 . 1960 年 德累斯顿国营照相机与电影器材制造厂，制成德意志民主共和国的第一架全自动照相机 -- “普莱克蒂”。 1963 年 美国波拉 - 兰特公司发表波拉彩色摄影法，它是根据一步摄影法原理研究成功的第一种彩色摄影法。 1976 年 美国柯达公司向公众宣布新型的柯达一步法胶片和照相机研制成功 。 摄像机有很多种类，其工作的基本原理都是一样的：把光学图象信号转变为电信号，以便于存储或者传输。当我们拍摄一个物体时，此物体上反射的光被摄像机镜头收集，使其聚焦在摄像器件的受光面（例如摄像管的靶面）上，再通过摄像器件把光转变为电能，即得到了“视频信号。 1976 年 JVC 公司推出了世界第一台家用型的摄像机。 1984 年 4 月 8MM 视频标准制定出台。 1985 年 9 月 全世界第一台便携式摄像机 CCD-M8 面世，其是当时世界上。 重量最轻（ 0.1KG ），体积最 小的只录摄像机。 1992 年 9 月 第一台民用便携式摄像机 CCD-VX1 面世，其拥有 1/3 英吋， 42 万像素，三原色可分离二向色的棱镜 3CCD 。 1994 年 2 月 第一台配备液晶显示屏（ 3 吋）的 CCD-SC7 面世。 1995 年 9 月 世界上第一台数码影像格式的便携式摄像机，配有 3CCD 的 DCR-VX1000 和 DCR-VX700 面世。 1996 年 7 月 装备有蔡司镜头的 CCD-TR555 面世。 1999 年 9 月 世界上第一台拥有超百万像素 CCD （ 107 万像素）的 DCR-PC110 面世 2001 年 9 月 新推出的网络便携式摄像机 PC115 ，拥有蓝牙功能和 155 万像素。 2001 年 10 月 世界上最小最轻的网络便携式摄像机、具有新研发 MicroMV 格式的 DCR-IP7 面世 。 2004 年 3 月 DVD 格式的便携式摄像机， DCR-DVD201 和 DCR-DVD101 投放市场。 2004 年 10 月 全球首台符合 HDV1080i 标准的家用摄影机， HDR － FX1E 发布。     声明及致谢：本文为网友交流材料，文中引用一些网络材料，在此一并致谢。欢迎广大网友来邮来电交流沟通。笔者联系方式：南京帕里斯科技有限公司李先生， Email ： hdipcam@sina.com ， Tel ： 13376067858 。也热烈欢迎广大同行对我司有关高清摄像机技术方案提出改进意见， http://www.polis-info.com.cn/main/home/cp.php?catid=20nowmenuid=4cpath=0020 : 再次感谢广大网友及版主支持！