成像質(zhì)量

無(wú)論是模擬攝像機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，成像質(zhì)量是攝像機(jī)的靈魂，是需關(guān)注的重要指標(biāo)之一。好的成像質(zhì)量來(lái)自于鏡頭和成像器件。攝像機(jī)鏡頭的成像質(zhì)量好壞將影響成像器件輸出的信號(hào)質(zhì)量。我們可以將鏡頭比喻是人的眼睛，而成像器件就是視網(wǎng)膜。

鏡頭

鏡頭種類繁多，但是即使同一類型的鏡頭，其成像質(zhì)量也有著很大的差異，這主要是由于材質(zhì)、加工精度和鏡片結(jié)構(gòu)的不同等因素造成的，同時(shí)也導(dǎo)致不同檔次的鏡頭價(jià)格從幾十元到幾萬(wàn)元的巨大差異，比較著名的如四片三組式天塞鏡頭、六片四組式雙高斯鏡頭。一個(gè)好的鏡頭，在分辨率、明銳度、光圈系數(shù)等方面都會(huì)有很好的表現(xiàn)，對(duì)各種像差的校正也比較好，但同時(shí)其價(jià)格也會(huì)高幾倍甚至上百倍。

像差是影響圖像質(zhì)量的重要方面，常見(jiàn)的像差有如下六種：球差、慧差、色差、像散、場(chǎng)曲、畸變。因此目前常用的鏡頭都是多片多組鏡片加多層鍍膜構(gòu)成，其目的就是為了解決像差問(wèn)題，使得成像更清晰銳利、色彩逼真。而鏡頭各參數(shù)間是存在相互影響和制約的，例如提高鏡頭光圈系數(shù)將會(huì)提高部分性能同時(shí)也會(huì)加大某些像差，所以在選擇攝像機(jī)時(shí)應(yīng)該綜合考慮自己的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)選擇適合的鏡頭。如果掌握了一些規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，就可以使用同檔次的鏡頭卻達(dá)到更好的效果。

圖像傳感器是CCD還是CMOS

CCD和CMOS在制造上的主要區(qū)別是CCD是集成在半導(dǎo)體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上，工作原理沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。

從制造工藝上說(shuō)CCD制造工藝較復(fù)雜，只有少數(shù)幾個(gè)廠商，如索尼、松下、夏普等掌握這種技術(shù)，因此CCD攝像機(jī)的價(jià)格會(huì)相對(duì)比較貴。事實(shí)上經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，目前CCD和高級(jí)CMOS的實(shí)際效果的差距已經(jīng)非常小了。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD，所以很多低檔攝像頭生產(chǎn)廠商采用普通CMOS感光元件作為核心組件。

成像方面，在相同像素下CCD的成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確。而普通CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般，對(duì)實(shí)物的色彩還原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，普通CMOS的成像質(zhì)量和CCD還是有一定差距。但由于低廉的價(jià)格以及高度的整合性，因此在攝像頭領(lǐng)域還是得到了廣泛的應(yīng)用 。

在原理上，CMOS的信號(hào)是以點(diǎn)為單位的電荷信號(hào)，而CCD是以行為單位的電流信號(hào)，前者更為敏感，速度也更快，更為省電?，F(xiàn)在高級(jí)的CMOS并不比一般CCD差，但是CMOS工藝還不是十分成熟，普通的CMOS一般分辨率較低而成像質(zhì)量也較差。 ) O  ]$ A  U3 T4 n3 W" G& o  Q3 p

目前，許多低檔入門型的攝像機(jī)使用廉價(jià)的低檔CMOS芯片，成像質(zhì)量比較差。普及型、高級(jí)型及專業(yè)型攝像機(jī)使用不同檔次的CCD，個(gè)別專業(yè)型或準(zhǔn)專業(yè)型數(shù)碼相機(jī)使用高級(jí)的CMOS芯片。代表成像技術(shù)未來(lái)發(fā)展的X3芯片實(shí)際也是一種CMOS芯片。 ; b( N: e' u" |5 e6 P3 G* Y

圖像傳感器又分為1/2",1/3",1/4"之分。1/2最好.目前以1/3和1/4為多. 9 t/ R5 x7 [- S( W- @( @

綜上所述CCD與CMOS孰優(yōu)孰劣不能一概而論，但就目前而言，在監(jiān)控?cái)z像機(jī)領(lǐng)域中普遍使用的CCD芯片的攝像機(jī)成像質(zhì)量要好一些。

有效像素

有效像素有分為30萬(wàn)、40萬(wàn)、200萬(wàn)不等,目前市面上以720*576(D1圖像格式)即40萬(wàn)像素的產(chǎn)品為主.有些家用型的只能做到640*480(VGA)即30萬(wàn)像素.兩百萬(wàn)像素（D3）的目前還比較少。

圖像格式與像素對(duì)照

D3      1920×1080% T  F' N* w+ A. o0 G3 ~* J0 h* _

D1      720*576, ~9 L4 i; o+ K' p2 z4 _' @; x

DCIF    528×3840 R" I' q  r& }0 c2 N  _. ?8 L

HALF    D1 720*288 ' T% x: P. g8 G3 O! C4 q

4CIF    704*576* g" ]/ `+ I5 v( ]0 C1 d' c% y

CIF     352×288 7 T- E. Q% G8 d/ P, K7 @$ A

QCIF    176*144. E; f/ |2 1 Q, ?+ e4 T$ m

VGA     640*480

QVGA    320*240

清晰度

分為水平清晰度和垂直清晰度兩種。垂直方向的清晰度受到電視制式的限制，有一個(gè)最高的限度，由于我國(guó)電視信號(hào)均為PAL制式，PAL制垂直清晰度為400行。所以攝像機(jī)的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼對(duì)電視圖像水平細(xì)節(jié)清晰度的量度，用電視線TVL表示。

目前選用黑白監(jiān)控?cái)z像機(jī)的水平清晰度一般應(yīng)要求大于500線，彩色監(jiān)控?cái)z像機(jī)的水平清晰度一般應(yīng)要求大于400線，市面上基本上分為420線、480線和520線幾類，線數(shù)越高，清晰度越好。

其它參數(shù)

低照度（1LUX--0LUX）、寬動(dòng)態(tài)、抗強(qiáng)光等也是值得關(guān)注的因素。特別是在一些特殊的場(chǎng)合，比如在珠寶店、玻璃廠等反光較強(qiáng)的場(chǎng)所，就需要超寬動(dòng)態(tài)的功能。而在停車場(chǎng)和道路上的監(jiān)控則需要有抗強(qiáng)光性能的攝像機(jī)要抑制車燈的光從而有利于識(shí)別車牌。相比之下低照度是一個(gè)比較尷尬的參數(shù)，特別是紅外燈技術(shù)廣泛被應(yīng)用于監(jiān)控領(lǐng)域后，低照度不太受關(guān)注，但在一引起長(zhǎng)期陰暗的場(chǎng)所，超低照度的攝像機(jī)就有發(fā)揮之處了。但值得一提的是，低照度的參數(shù)和電視線一樣，都沒(méi)有可測(cè)儀器，因此水分和可信度都不高。這也是低照度被慢慢忽視的原因之一。

壓縮方式

IP攝像機(jī)和視頻服務(wù)器作為視頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新型產(chǎn)品，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊笠脖厝怀蔀楫a(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要因素，而這其中視頻圖像的技術(shù)又成為關(guān)鍵。在目前中國(guó)IP攝像機(jī)和視頻服務(wù)器的產(chǎn)品市場(chǎng)上，各種壓縮技術(shù)百花齊放，各有優(yōu)勢(shì)，為用戶提供了很大的選擇空間。

在IP視頻發(fā)展的初期有相當(dāng)一部分國(guó)內(nèi)外IP攝像機(jī)和視頻服務(wù)器都是采用JPEG、Motion-JPEG壓縮技術(shù)。JPEG、M-JPEG采用的是幀內(nèi)壓縮方式，圖像清晰、穩(wěn)定，適用于視頻編輯，而且可以靈活設(shè)置每路的視頻清晰度和壓縮幀數(shù)。另外，因其壓縮后的格式可以讀取單一畫(huà)面，因此可以任意剪接，特別適用于安防取證的用途。但是由于其對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求過(guò)高，因此無(wú)法在帶寬相對(duì)較窄的互聯(lián)網(wǎng)上傳輸。最近幾年出現(xiàn)了MPEG4和H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)，而分辨率也從原來(lái)的CIF發(fā)展到了現(xiàn)在的300萬(wàn)像素超高清晰度。

但是有一點(diǎn)需要提醒注意，在歐美M-JPEG是司法認(rèn)可的視頻證據(jù)格式，而壓縮效率高的MPEG-4H.264并沒(méi)有得到司法證據(jù)認(rèn)可。盡管如此，MPEG-4H.264的壓縮標(biāo)準(zhǔn)還是得到了廣大用戶的認(rèn)可和好評(píng)。

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1、M-JPEG

M-JPEG的主要缺點(diǎn)是壓縮效率低，M-JPEG算法是根據(jù)每一幀圖像的內(nèi)容進(jìn)行壓縮，而不是根據(jù)相鄰幀圖像之間的差異來(lái)進(jìn)行壓縮，因此造成了大量冗余信息被重復(fù)存儲(chǔ)，即使是在320*240尺寸的圖像下，存儲(chǔ)占用的空間一般至少達(dá)到每幀8~15K字節(jié)，即使按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)每秒25幀計(jì)算，每秒數(shù)據(jù)量也將達(dá)到200K~375K，如果畫(huà)面尺寸達(dá)到D1標(biāo)準(zhǔn)則至少需要900K~2M的帶寬。目前流行的M-JPEG技術(shù)最大壓縮也只能做到每幀3K字節(jié)，但如果采用如此的壓縮比，視頻質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重降低。即使是丟幀傳輸或錄像，也將耗費(fèi)大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬和硬盤空間，尤其在攝像機(jī)較多時(shí)，它的數(shù)據(jù)傳輸量和存儲(chǔ)量是十分驚人的。在碼流比較低的情況下M-JPEG的圖像質(zhì)量要明顯低于MPEG4壓縮模式。 1 G, T- v5 K: z, b: Z/ G  Q$ U( k; c

因此除了在局域網(wǎng)內(nèi)，或者廣域網(wǎng)不要求實(shí)時(shí)、很少存儲(chǔ)的前提下，才考慮使用M-JPEG的壓縮模式。采用M-JPEG格式的IP攝像機(jī)產(chǎn)品在同等條件下價(jià)格也普遍低于采用MPEG-4H.264格式的產(chǎn)品。1 X% D8 F6 x& S* n* W  |& }

2、MPEG-4

MPEG-4是專為音視頻信息在因特網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸音/視頻訊號(hào)而制定的最新MPEG標(biāo)準(zhǔn)。它利用很窄的帶寬，通過(guò)幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量，通過(guò)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)圖像每個(gè)區(qū)域的變化，按對(duì)象的空間和時(shí)間特征來(lái)調(diào)整壓縮方法，從而可以獲得比M-JPEG更大的壓縮比、更低的壓縮碼流和低帶寬下更佳的圖像質(zhì)量，是目前全球公認(rèn)的優(yōu)秀的壓縮算法之一。MPEG-4基于場(chǎng)景描述面向帶寬設(shè)計(jì)的壓縮算法，使得在視頻監(jiān)控領(lǐng)域中有以下幾個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)：錄像存儲(chǔ)量大大降低、錄像清晰度得到保障、錄像幀數(shù)可調(diào)、網(wǎng)絡(luò)傳輸更加方便。2 R4 l7 A* U8 R

3、H.264 1 {/ ], b) W. r" e6 R/ - b9 y

雖然MPEG-4已針對(duì)Internet傳送而設(shè)計(jì)，提供比MPEG-2更高的視頻壓縮效率，更靈活與彈性變化的播放取樣率，但就視頻會(huì)議而言總希望有更進(jìn)一步的壓縮，所以才需要出現(xiàn)了H.264。

到底H.264好在哪？先讓我們將MPEG-2、MPEG-4（MPEG-4 Part 2）、H.264（MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10）三者進(jìn)行分辨率表現(xiàn)與所用帶寬的比較，無(wú)論MPEG-2、MPEG-4、H.264，三者都能達(dá)1920×1080i（非交錯(cuò)）的高清晰度（High Definition，HD）、24fps（每秒更新24張畫(huà)面）的影像畫(huà)質(zhì)，但傳輸帶寬上MPEG-2需要12～20Mbps，相對(duì)的H.264只要7～8Mbps，而MPEG-4則介于兩者間，更直接地說(shuō)，若把MPEG-2的帶寬用作基準(zhǔn)的100%，MPEG-4要達(dá)相同效果只需要60%帶寬，H.264更是低至40%，約為原MPEG-2的1/2～1/3。

攝像機(jī)功能

IP攝像機(jī)不再局限于桌上型和槍機(jī)型，隨著IP攝像機(jī)技術(shù)的成熟和用戶需求的日益強(qiáng)烈，IP攝像機(jī)也繁衍出了很多種類，并逐步走向細(xì)分市場(chǎng)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上幾乎所有傳統(tǒng)攝像機(jī)的形式都已經(jīng)有對(duì)應(yīng)的IP攝像機(jī)，而且針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸特點(diǎn)還有更多的衍生品種。比如說(shuō)：紅外日夜兩用型IP攝像機(jī)、快速球型IP攝像機(jī)、勻速球型IP攝像機(jī)、云臺(tái)控制一體化IP攝像機(jī)，還有支持無(wú)線局域網(wǎng)、支持SD卡存儲(chǔ)、USB存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)供電（POE）等等特殊功能的IP攝像機(jī)。未來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，IP攝像機(jī)的發(fā)展空間將無(wú)法估量。 $ X; k9 J7 x: W9 Z' i# b  |7 f

隨著市場(chǎng)成熟程度的不斷提高，IP攝像機(jī)的功能也越來(lái)越豐富，用戶在明確了自己目前需要的基本功能后，就可以到市場(chǎng)上去對(duì)號(hào)入座尋找相應(yīng)的產(chǎn)品了。比如說(shuō)，用ADSL方式直接接入一個(gè)IP攝像機(jī)，而且這條線路不需要和任何人共享數(shù)據(jù)，那么就可以考慮使用帶PPPOE、DDNS功能的 IP攝像機(jī)，它可以直接連接ADSL MODEM接入互聯(lián)網(wǎng)。又或者，我們需要一個(gè)快速球機(jī)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控，那么就要選擇一個(gè)帶網(wǎng)絡(luò)功能的IP快球來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的需求。

軟件功能

眾所周知，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的易擴(kuò)展性和集中管理能力正是其優(yōu)勢(shì)之一，這些優(yōu)勢(shì)依賴于網(wǎng)絡(luò)視頻信中管理軟件。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中視頻集中管理軟件是否功能足夠強(qiáng)大、性能穩(wěn)定，這對(duì)系統(tǒng)項(xiàng)目的成功起著至關(guān)重要的作用。9 U4 b5 c; k. |. x6 g  q

同時(shí)一個(gè)視頻管理軟件最大支持前端的數(shù)量也體現(xiàn)了廠商的專業(yè)性和軟件研發(fā)實(shí)力，有些軟件超過(guò)16路或24路就需要收費(fèi)。天視達(dá)的視頻集中管理軟件在240路以下都是免費(fèi)的。天視達(dá)最多能輕松管理上萬(wàn)個(gè)前端設(shè)備。# S9 I! h* l6 g: }4 3 l- A. Q

另外，管理軟件的界面友好度、易用性也是產(chǎn)品選擇的重要參考因素。