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什么是模拟高清基本元素

2016-01-26 09:31:50 来源:互联网 有...人评论

[摘要] 在深入探究模拟高清的种种特性与应用之前,我们有必要来对这几种模拟高清的基本元素做一个具体的整理,不是个别的解释每一种模拟高清格...

  在深入探究模拟高清的种种特性与应用之前,我们有必要来对这几种模拟高清的基本元素做一个具体的整理,不是个别的解释每一种模拟高清格式的内容,而是对所有模拟高清方案做出在特征、应用与特色的说明,让读者能对模拟高清或是同轴高清这样一个解决方案能有一个概括性的了解。

  首先就模拟高清的基本特征来说,不管是960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD与ccHDtv哪一种型式都一样,它在既有同轴系统架构与升级后的同轴架构中都必须具有跟传统模拟设备一样,操作简单,方便使用。且它必须是可直接使用普通模拟同轴线5C-2V(RG-59U)或者3C-2V(RG-6),便可进行高清模拟的信号无损失传输,同时又可以突破了传统模拟图像传输技术的100-200米的标准极限,在安装施工及系统替换上能实现不增加施工成本、提升工期效率及抗拒有抗长距离干扰,又容易实施换装的百万像素级高清视频图像系统的条件。

  在基本应用元素上,这些960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD与ccHDtv类别的同轴高清格式,它们除了要能承袭过去传统模拟标清传输的途径和方法,以减少施工部署的复杂度外,在应用上还必须要能降低系统换装成本及降低系统设备的维护复杂度,以及不提高对施工技术难度为要求。它们同时也必须非常适用于旧的同轴系统的适用环境条件,可在不改变原有系统的应用配置基础上,将SD标清模拟轻松升级为HD同轴高清方案。此外,这些模拟的同轴高清质量与价格,必须在民用及工业级垂直市场中拥有非常大的发展空间才有意义。

  总结这些基本元素,我们可以将它们归纳为六个部分说明模拟高清必须具备的前提:

  1. 模拟同轴高清都必要为高图像清晰度及高色彩分离度与高信号滤波、高噪声抑制及高图像还原度的五高技术本质。

  2. 模拟同轴高清在基本变革要求下,传输距离在采用既有同轴电缆下必须为更长距离的信号传输格式。

  3. 模拟同轴高清画面必须为实时无延迟无压缩损失及不失真格式。

  4. 模拟同轴高清后端设备必须具备兼容高解模拟960H图像信号,考虑未来兼容传统模拟分配器及矩阵系统能力。

  5. 模拟同轴高清要能达到使用与操作容易,并支持前后端设定功能才能达到系统应用参数需要。

  6. 模拟同轴高清必须兼具低成本与高质量的要求。

  模拟高清的共通性与差异性

  模拟同轴高清除了上述的建构基本元素外,这些960H、HD-SDI或是HDCVI、HDTVI、AHD与ccHDtv同轴高清类别有没有其它的共通性与差异性的存在呢?答案当然是肯定的,但要谈共通性与差异性之前我们可能必须先把960H这一个高解晰的传统模拟升级款及同样是同轴升级但是在共通性上稍有不同的HD-SDI与ccHDtv给降低论述比重,因为在此我们要谈论的共通性与差异性将专注于产品组件采用形成结构性及整系统的差异部分,而HDCVI、HDTVI、AHD正是属于这一类可以进行平等比较共通性与差异性的模拟高清类别。

  谈到HDCVI、HDTVI、AHD模拟的共同与差异,我们可以确定的是在组件上的采用(参考图1)可以创造出各类模拟高清的同异之处;不同于960H的CCD特定采用外,在HDCVI、HDTVI、AHD的前端设备上我们可以看到摄像机的型式,其最大共通性就是都会采用了较为先进的高解晰百万画素及以上的CMOS与Exmor CMOS Sensor感应组件,为的就是从图像源头就将画质以高清条件来建构,这些来自于Sony、Omnivision、Pixelplus、BYD等供应厂的Sensor成就了模拟高清的高清本质,但不同的厂牌图像Sensor则会带来些许的成像差异。

  接下来在模拟高清组件上则会看到另一个共通的情况,那就是Sensor必然搭配的一个ISP图像信号处理单元,这个部分芯片将会提供HDCVI、HDTVI、AHD等模拟高清的最终不同呈现结果,因为此部分芯片可能包装于Sensor模块也可能包入于HDCVI、HDTVI、AHD摄像机末端的信号发射Tx发射芯片中,但由于采用不同的ISP芯片与组件封装的型式不同,加上这些来自于Sony、Fullhan、Nextchip、Eyenix等厂商的ISP效能不同,都会在模拟高清摄像机后端Backend IC进行一些图像的处理,目的是改善Sensor传感器所感应到的原始图像讯号。且每家ISP IC设计公司的做法不尽相同,就会主要包含BLC背光补偿及宽动态WDR与噪声抑制2D,3D DNR上及3A(自动白平衡Auto White Balance, AWB、自动曝光Auto Exposure, AE及自动对焦Auto Focus, AF)等处理算法上产生不同的结果。

  在模拟高清前端上,最后一个也是最大的共通与差异点就在于不同模拟高清模式,但共同具有的信号发射芯片,这个芯片会基于HDCVI、HDTVI、AHD的不同而有所信号格式的输出差异,但其基本上的共同点是一个借由图像信号放大与点压提升及MCU控制微处理器所构成的一个共通性芯片所组成,借由这个发射芯片让不同的模拟高清格式得以传输不同的信号传输距离,同时也异中求同地在这部分有一个切换开关电路以处理HDCVI、HDTVI、AHD各别加上CVBS复合图像信号的方式。

  在共通与差异的部分,来到模拟高清的传输上都是一样的,都是采用同轴电缆,都可以在5C-2V(RG-59U)或者3C-2V(RG-6)上传输从300-500米不同的等效电力信号。而另一个值得一提的共通与差异则在于后端的DVR录像管理设备上,由于模拟高清讲求的高清图像信号的监看与录像存储,因此在DVR录像设备上,不管是HDCVI、HDTVI、AHD哪一种模拟高清DVR当然都必须共同具有Rx的高清信号接收芯片,此芯片用以将信号电压做一个等效降低与还原为BT.656或BT.1120的数字信号,以便于进行数字录像的编码压缩控制,这是不管那一种类别的模拟高清录像都具有的共通性能。可能的差异则在于压缩编码芯片在采用TI、Hisilicon与可能的Grain media的采用所产生在效能与ISP图像译码处理的效果差异,还有模拟高清型式可链接960H与720P及1080P格式的模拟高清信号,它们称之为Hybrid HD DVR,更有模拟高清的DVR可以在加上Intersil的Decoder芯片及TCP/IP界面,让DVR得以在连结960H与720P及1080P格式的模拟高清信号再加上IP网络摄像机的接入,形成所谓的Tri-brid HD DVR的差异机种。以上这些都是排除HDCVI、HDTVI、AHD规格上的参数部分,而以模拟高清在产品组成上的共通与差异性来进行的说明。

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