高清攝像機(jī)，顧名思義，需要更高的清晰度的攝像機(jī)。在開始技術(shù)討論前，我們對(duì)高清攝像機(jī)這顆監(jiān)控新星進(jìn)行理所當(dāng)然的定義。這就引出了我們今天討論的主題，高清攝像機(jī)的核心關(guān)鍵是什么，什么樣的方案滿足這個(gè)核心關(guān)鍵需求，滿足市場(chǎng)需求。
攝像機(jī)作為一個(gè)采集終端，是我們視頻監(jiān)控的基石，是我們眼睛的延伸。在標(biāo)清時(shí)代，經(jīng)歷了20年多發(fā)展，CCTV已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)極致，無論是模擬攝像機(jī)的成本，效果都已經(jīng)達(dá)到了最佳的性價(jià)比。但是到了高清時(shí)代，由于sensor產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革，由于高清視頻數(shù)據(jù)量的增大等，引發(fā)了攝像機(jī)采集及傳輸?shù)男绿魬?zhàn)。這個(gè)也是我們高清攝像機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)的核心關(guān)鍵：如何對(duì)接各種高清sensor，并調(diào)試符合監(jiān)控需求的圖像質(zhì)量，以及如何解決高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻傳輸問題。
第一個(gè)問題是如何對(duì)接各種高清sensor，并調(diào)試符合監(jiān)控需求的圖像質(zhì)量。
這是所有高清攝像機(jī)方案要解決的共同關(guān)鍵，一方面高清sensor從CCD技術(shù)轉(zhuǎn)向CMOS（這個(gè)是工藝、成本等多方面決定的），另外各種CMOS sensor原廠沒有提供專門的ISP（CCTV時(shí)代又叫DSP），必須外面單獨(dú)購(gòu)買ISP模塊，這樣導(dǎo)致要研發(fā)生產(chǎn)一個(gè)高清攝像機(jī)，對(duì)接好sensor+ISP的技術(shù)要求比較高。
目前有不少sensor公司（SONY、panasonic、aptina、omnivision、sharp、Altasens等）都推出了高清CMOS解決方案，但是除了SONY有自己的ISP（ISP：Image Signal Processor）外，其他公司都是獨(dú)立的Sensor，需要外面配置ISP,但是由于監(jiān)控高清才起來，獨(dú)立的ISP方案少，還在對(duì)接各種sensor上缺乏靈活性，更不說成本、sensor板大小等負(fù)面影響因素了。所以一個(gè)好的ISP方案是解決高清攝像機(jī)效果問題的關(guān)鍵。
寬動(dòng)態(tài)、色彩還原性，降噪、低照度等因素是影響圖像品質(zhì)的關(guān)鍵，在智能交通、金融、平安城市等不同的應(yīng)用環(huán)境，人們對(duì)高清攝像機(jī)的要求也不同,CMOS sensor處理效果和CCD相比還有些差異，所以ISP的處理是各種應(yīng)用場(chǎng)景適應(yīng)的保證。
海思在設(shè)計(jì)Hi3516這顆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)專用芯片的時(shí)候，考慮到最后的系統(tǒng)成本、功耗、效果調(diào)試等綜合因素，決定在芯片中內(nèi)嵌了ISP系統(tǒng)，該模塊設(shè)計(jì)之初就與各家sensor原廠緊密配合，匹配技術(shù)路標(biāo)，針對(duì)各家sensor的特點(diǎn)進(jìn)行了針對(duì)性的技術(shù)設(shè)計(jì)。如壞點(diǎn)校正、2D/3D降噪、3A處理、WDR、低照度、邊緣增強(qiáng)、數(shù)字防抖、動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)等等各種圖像處理技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用，修正了sensor的一些缺點(diǎn)，可有效提升高清效果。海思ISP已經(jīng)提前與上述sensor廠家的高清sensor對(duì)接成功，大大解決了客戶在此方面的投入，尤其各sensor公司的接口都不相同，提前匹配，減少外圍的FPGA的轉(zhuǎn)接，提升客戶TTM的同時(shí)也是降低客戶BOM成本。
3A算法是檢驗(yàn)ISP的基本指標(biāo)，海思ISP在為客戶提供一個(gè)適當(dāng)?shù)?A算法的同時(shí)，還為各家自有3A處理算法的公司提供可替換的平臺(tái)，在降低整個(gè)行業(yè)門檻的同時(shí)，還為各家公司提供差異化保護(hù)，畢竟每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的需求都不盡相同，沒有一個(gè)算法能滿足所有市場(chǎng)，各家根據(jù)不同廠家調(diào)整自己的3A也是現(xiàn)實(shí)需求。
先說寬動(dòng)態(tài)效果是各種應(yīng)用場(chǎng)景最關(guān)心的熱點(diǎn)，也是各家sensor重要的宣傳重點(diǎn)，海思的Hi3516想客戶所想，引入了兩種寬動(dòng)態(tài)的模式，一種是針對(duì)所有sensor通用算法，另外是針對(duì)了類似aptina這樣的sensor中帶了HDR專用技術(shù)的算法，兩種寬動(dòng)態(tài)的算法應(yīng)用一方面加強(qiáng)了sensor可選擇性，另外也為客戶最求更多差異化提供了便利。
通用寬動(dòng)態(tài)算法關(guān)閉對(duì)比（左-開，右-關(guān)）
噪聲是視頻大忌，尤其是CMOS的技術(shù)本身與CCD有些差異在導(dǎo)致在光線不足時(shí)噪聲的增加，大大影響了高清的體驗(yàn)。海思ISP的帶了2D和3D兩個(gè)模塊，對(duì)降噪處理有非常大的提升。
3D降噪開關(guān)對(duì)比（左-開，右-關(guān)）
除了ISP和sensor配對(duì)的算法外，如何調(diào)試其實(shí)是關(guān)鍵，由于sensor板的布板不同，都會(huì)直接影響sensor最后的效果，所以我們要針對(duì)sensor、ISP進(jìn)行調(diào)試，由于sensor的寄存器上千個(gè)，加上各種組合，要調(diào)試一個(gè)符合需要的效果非常難，海思考慮到行業(yè)效率問題，為大家提供了一個(gè)PC直接用的IPS TOOLS，這個(gè)tools通過各種算法把各種效果調(diào)整與寄存器組合想關(guān)聯(lián)，避免了客戶一上來就調(diào)寄存器的痛苦，同時(shí)在這個(gè)基礎(chǔ)上，客戶可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)再調(diào)試寄存器，保持通用場(chǎng)景的同時(shí)還兼顧特殊應(yīng)用。所以ISP和ISP tools的地位同樣重要。
在這里為了避免做海思的廣告，我們也不一一展開各種算法的效果了，值此介紹為同行們分享一下我們?cè)谶x擇好的高清攝像機(jī)解決方案的在圖像質(zhì)量的一些注意事項(xiàng)，同時(shí)也提供了大家選擇關(guān)鍵ISP的算法效果，ISP的調(diào)試工具。
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