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浅析高清网络摄像机的技术
发布日期：2016-05-09 20:45:09高清，顾名思义，需要更高的清晰度的摄像机。在开始技术讨论前，我们对高清摄像机这颗监控新星进行理所当然的定义。这就引出了我们今天讨论的主题，高清摄像机的核心关键是什么，什么样的方案满足这个核心关键需求，满足市场需求。
摄像机作为11个采集终端，是我们的基石，是我们眼睛的延伸。在标清时代，经历了20年多发展，CCTV已经发展到了11个极致，无论是模拟摄像机的成本，效果都已经达到了比较佳的性价比。但是到了高清时代，由于sensor产业的技术变革，由于高清视频数据量的增大等，引发了摄像机采集及传输的新挑战。这个也是我们高清摄像机研发和生产的核心关键：如何对接各种高清sensor，并调试符合监控需求的图像质量，以及如何解决高清网络摄像机的视频传输问题。
11个问题是如何对接各种高清sensor，并调试符合监控需求的图像质量。
这是所有高清摄像机方案要解决的共同关键，11方面高清sensor从技术转向CMOS（这个是工艺、成本等多方面决定的），另外各种CMOS sensor原厂没有提供专门的ISP（CCTV时代又叫DSP），必须外面单独购买ISP模块，这样导致要研发生产11个高清摄像机，对接好sensor+ISP的技术要求比较高。
目前有不少sensor公司（SONY、panasonic、aptina、omnivision、sharp、Altasens等）都推出了高清CMOS解决方案，但是除了SONY有自己的ISP（ISP：Image Signal Processor）外，其他公司都是独立的Sensor，需要外面配置ISP,但是由于监控高清才起来，独立的ISP方案少，还在对接各种sensor上缺乏灵活性，更不说成本、sensor板大小等负面影响因素了。所以11个好的ISP方案是解决高清摄像机效果问题的关键。
宽动态、色彩还原性，降噪、低照度等因素是影响图像品质的关键，在、金融、平安城市等不同的应用环境，人们对高清摄像机的要求也不同,CMOS sensor处理效果和CCD相比还有些差异，所以ISP的处理是各种应用场景适应的保证。
海思在设计Hi3516这颗高清网络摄像机专用芯片的时候，考虑到比较后的系统成本、功耗、效果调试等综合因素，决定在芯片中内嵌了ISP系统，该模块设计之初就与各家sensor原厂紧密配合，匹配技术路标，针对各家sensor的特点进行了针对性的技术设计。如坏点校正、2D/3D降噪、3A处理、WDR、低照度、边缘增强、数字防抖、动态对比度增强等等各种图像处理技术。这些技术的应用，修正了sensor的11些缺点，可有效提升高清效果。海思ISP已经提前与上述sensor厂家的高清sensor对接成功，大大解决了客户在此方面的投入，尤其各sensor公司的接口都不相同，提前匹配，减少外围的FPGA的转接，提升客户TTM的同时也是降低客户BOM成本。
3A算法是检验ISP的基本指标，海思ISP在为客户提供11个适当的3A算法的同时，还为各家自有3A处理算法的公司提供可替换的平台，在降低整个行业门槛的同时，还为各家公司提供差异化保护，毕竟每个细分市场的需求都不尽相同，没有11个算法能满足所有市场，各家根据不同厂家调整自己的3A也是现实需求。
先说宽动态效果是各种应用场景比较关心的热点，也是各家sensor重要的宣传重点，海思的Hi3516想客户所想，引入了两种宽动态的模式，11种是针对所有sensor通用算法，另外是针对了类似aptina这样的sensor中带了HDR专用技术的算法，两种宽动态的算法应用11方面加强了sensor可选择性，另外也为客户比较求更多差异化提供了便利。
通用宽动态算法关闭对比（左-开，右-关）
噪声是视频大忌，尤其是CMOS的技术本身与CCD有些差异在导致在光线不足时噪声的增加，大大影响了高清的体验。海思ISP的带了2D和3D两个模块，对降噪处理有比较大的提升。
3D降噪开关对比（左-开，右-关）
除了ISP和sensor配对的算法外，如何调试其实是关键，由于sensor板的布板不同，都会直接影响sensor比较后的效果，所以我们要针对sensor、ISP进行调试，由于sensor的寄存器上千个，加上各种组合，要调试11个符合需要的效果比较难，海思考虑到行业效率问题，为大家提供了11个PC直接用的IPS TOOLS，这个tools通过各种算法把各种效果调整与寄存器组合想关联，避免了客户11上来就调寄存器的痛苦，同时在这个基础上，客户可以根据自己的经验再调试寄存器，保持通用场景的同时还兼顾特殊应用。所以ISP和ISP tools的地位同样重要。
在这里为了避免做海思的广告，我们也不1111展开各种算法的效果了，值此介绍为同行们分享11下我们在选择好的高清摄像机解决方案的在图像质量的11些注意事项，同时也提供了大家选择关键ISP的算法效果，ISP的调试工具。
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