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海康威视:解析如何让高清变得更高清

2015年02月11日 12:54  来源:中国数字视听网  作者:海康威视 姚静  字体【   

【中国数字视听网讯】“高清和智能”已经成为当下主流的发展趋势。按照电子产品的角度来看,手机、电脑、电视屏幕越来越大,分辨率越来越高,这些表象的背后蕴含着更深层次的含义,人类对高清的追求永无止境。高清信号的选择已经大同小异,各家清晰度更多得体现在细节上的差异,细节决定成败。如何让高清更加高清,似乎已经成为当前视频监控的命题。

产品:“高清来自天赋”

摄像机自身清晰度决定了摄像机的能力,目前主流的高清产品一般以像素区分,像素越高清晰度越好,如何让摄像机从出生就具备更高清的天赋?从130万像素到200万像素,再到300万像素,500万像素,甚至现在炙手可热的4K高清,各个厂家奋力提升监控清晰度。

似乎产品的图像传感器就决定了该产品具备的清晰度,其实不然,图像处理技术对于摄像机本身来说,更像是生命所在,图像处理就像是改变高清摄像机的性格,影响的是高清图像的色彩、清晰度、对比度等要素,而塑造摄像机性格的就是各大厂家的图像处理技术,这就直接导致了同样是200万像素高清摄像机,每个厂家产品的效果各有千秋。所以很多专业人士在选择高清摄像机时非常注重摄像机厂家的图像处理技术。比如,行业巨头海康威视拥有图像处理的核心技术,坚持从摄像机本质上进行图像调节,形成独特的图像风格。

摄像机出生,必定要有生产。生产的严格控制,对于摄像机来说更像是形体的专业塑造,目前行业里较高级别的做法是“无尘净化房安装”,生产的各个环节保证无尘组装。为什幺要无尘安装呢?若摄像机组装时镜头内腔有灰尘进入,高清摄像机会直接将该灰尘放大在画面上,从而影响高清画质,而标清摄像机就没有这么高的要求。

海康威视:让高清变得更高清

海康威视:让高清变得更高清

性能:“环境打造神兵”

环境对高清的影响,如黑夜、雨雪、雾霾等,就像是眼睛被施了“障眼法”,看不清也看不透。从监控摄像机面世以来,几乎所有厂家都在想方设法打造”火眼金睛“,让高清看得更清。

针对黑夜,普遍的做法是增加补光,白光补光、红外补光、激光补光,各有特点各有擅长。白光补光效果好,但是耗能大并且会影响人们生活,适用于重要监控区域,如交通;这时,红外补光就有效起到了补充作用,红外补光能耗相对低,隐蔽性更好;但是人们对于看清的需求是无止境的,激光补光可看清更远距离。以海康威视球机为例,目前球机红外距离最远可达180米,激光球机夜间监控距离更是达到300米,甚至500米。然而,只有摄像机自身的低照度性能提升才能保证更好的夜间高清效果,所以低照度是高清摄像机的重要性能指标,低照度越低效果越好。海康威视的“星光级超低照度”摄像机就是此中佼佼者。

再到雨雪天气,一般会在摄像机护罩外面增加一个雨刷,下雨了刷一刷。

雾霾则更加考验高清的性能。近年来全国各地雾霾天气的不断增加,“抗雾霾”已经成为一个非常热门的研究课题。海康威视在视频透雾技术上最新的进展,就是将透雾的算法集成到前端摄像机上,让透雾成为一项标配的功能,只要在摄像机的菜单中勾选“开启透雾”的选项,就可以轻松实现透雾的功能,节省了透雾镜头和透雾软件的成本。

安装:“教导才能有方”

高清摄像机的安装,特别是摄像机的镜头聚焦,直接影响高清效果,所以聚焦一直是业界高清产品施工的难题。为什么说难呢?摄像机安装在高处,镜头聚焦时,用视频监控测试仪(俗称“工程宝”)查看,屏幕太小看不清也就聚不清;与中心对讲来聚焦,不小心又会聚过。效果最好的做法是直接使用电动镜头,自动聚焦清楚,但这是高成本的”土豪“做法。那么如何进行有效的优化呢?海康威视的做法是让高清产品具备自动聚焦的功能,包括自动后焦调节(ABF),智能辅助聚焦。

海康威视:让高清变得更高清

海康威视:让高清变得更高清

自动后焦调节功能可实现“一键聚焦”,能够自动、精确调整传感器位置从而改变摄像机后焦,以实现精确聚焦功能。具体做法是摄像机调试时调节好镜头的焦距,将画面聚焦到大致清晰,可手动按住摄像机的ABF按钮或者在客户端软件上选择ABF自动聚焦,摄像机可自动完成微调焦距,使画面清晰。

智能辅助聚焦功能,可支持友好辅助聚焦界面,摄像机自动判断是否聚焦清晰。具体做法是用户在聚焦镜头时,摄像机画面提供聚焦清晰的友好提示,提示聚焦清晰,则调试完毕。

传输:“引导必须有度”

目前,高清传输的最大难题是网络带宽不够。为了保证图像的连续性,普遍的做法是降低视频码率,同时也影响了高清清晰度。当然,随着编码技术的进步,码率也越来越低,目前主流的高清摄像机,一般均采用低码率技术,720p码率只需1-2M,1080p码率只需2-4M。此时,网络带宽还是不够怎么办?感兴趣区域编码(ROI)技术就提供了一种解决方法,感兴趣区域编码可将码流资源按需分配,将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区域,提升感兴趣区域(如车牌、人脸)图像质量,在保证关键区域图像质量的前提下,码率至少可再降低1/2。感兴趣区域编码是让关键区域更高清,而智能流控技术则是让全部区域都高清。智能流控技术可智能判断网络状况,从而自动调节码流大小,网络良好时,全帧率预览;网络不好时,降帧率预览。

显示:“展示需要舞台”

高清显示作为让高清更高清的最后一个环节,也是最重要的一个环节。目前视频采集设备的采集帧率一般是每秒25帧,而显示设备的主流刷新频率则是50Hz,高于采集设备,会导致观看运动画面存在跃动感,造成运动物体解析度下降,并且会引发安保人员视觉疲劳。一般做法有两种:一是提升摄像机帧率,也就是采用高帧率摄像机;二是采用畅享引擎技术。畅显引擎技术原理是在实际采集的各帧图像间通过运动搜索、运动补偿插值的方式补偿出中间帧以提高显示帧率,即将原有25帧图像通过倍帧成为50帧,增强运动图像平滑度,提高显示图像的质量。畅显引擎可应用于显示类产品,提高视频显示的流畅性,缓解安保人员视觉疲劳。

总结

纵观高清发展,清晰度逐渐提高,从产品本身效果和质量,到产品性能对高清的影响,再到传输、显示和安装,无不影响着高清监控的效果,如何让高清变得更高清?唯有把握各个环节细节,坚持高清技术研发,才能让高清更高清。

(编辑:daisy)

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