高清攝像機，顧名思義，需要更高的清晰度的攝像機。在開始技術(shù)討論前，我們對高清攝像機這顆監(jiān)控新星進行理所當(dāng)然的定義。這就引出了我們今天討論的主題，高清攝像機的核心關(guān)鍵是什么，什么樣的方案滿足這個核心關(guān)鍵需求，滿足市場需求。
攝像機作為一個采集終端，是我們視頻監(jiān)控的基石，是我們眼睛的延伸。在標(biāo)清時代，經(jīng)歷了20年多發(fā)展，CCTV已經(jīng)發(fā)展到了一個極致，無論是模擬攝像機的成本，效果都已經(jīng)達到了最佳的性價比。但是到了高清時代，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)了攝像機采集及傳輸?shù)男绿魬?zhàn)。這個也是我們高清攝像機研發(fā)和生產(chǎn)的核心關(guān)鍵：如何對接各種高清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)攝像機的視頻傳輸問題。
第一個問題是如何對接各種高清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時代又叫DSP），必須外面單獨購買ISP模塊，這樣導(dǎo)致要研發(fā)生產(chǎn)一個高清攝像機，對接好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，其他公司都是獨立的Sensor，需要外面配置ISP,但是由于監(jiān)控高清才起來，獨立的ISP方案少，還在對接各種sensor上缺乏靈活性，更不說成本、sensor板大小等負面影響因素了。所以一個好的ISP方案是解決高清攝像機效果問題的關(guān)鍵。
寬動態(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，人們對高清攝像機的要求也不同,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)用場景適應(yīng)的保證。
海思在設(shè)計Hi3516這顆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機專用芯片的時候，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)計之初就與各家sensor原廠緊密配合，匹配技術(shù)路標(biāo)，針對各家sensor的特點進行了針對性的技術(shù)設(shè)計。如壞點校正、2D/3D降噪、3A處理、WDR、低照度、邊緣增強、數(shù)字防抖、動態(tài)對比度增強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，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的同時也是降低客戶BOM成本。
3A算法是檢驗ISP的基本指標(biāo)，海思ISP在為客戶提供一個適當(dāng)?shù)?A算法的同時，還為各家自有3A處理算法的公司提供可替換的平臺，在降低整個行業(yè)門檻的同時，還為各家公司提供差異化保護，畢竟每個細分市場的需求都不盡相同，沒有一個算法能滿足所有市場，各家根據(jù)不同廠家調(diào)整自己的3A也是現(xiàn)實需求。
先說寬動態(tài)效果是各種應(yīng)用場景最關(guān)心的熱點，也是各家sensor重要的宣傳重點，海思的Hi3516想客戶所想，引入了兩種寬動態(tài)的模式，一種是針對所有sensor通用算法，另外是針對了類似aptina這樣的sensor中帶了HDR專用技術(shù)的算法，兩種寬動態(tài)的算法應(yīng)用一方面加強了sensor可選擇性，另外也為客戶最求更多差異化提供了便利。
通用寬動態(tài)算法關(guān)閉對比（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)致在光線不足時噪聲的增加，大大影響了高清的體驗。海思ISP的帶了2D和3D兩個模塊，對降噪處理有非常大的提升。
3D降噪開關(guān)對比（左-開，右-關(guān)）
除了ISP和sensor配對的算法外，如何調(diào)試其實是關(guān)鍵，由于sensor板的布板不同，都會直接影響sensor最后的效果，所以我們要針對sensor、ISP進行調(diào)試，由于sensor的寄存器上千個，加上各種組合，要調(diào)試一個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PC直接用的IPS TOOLS，這個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，同時在這個基礎(chǔ)上，客戶可以根據(jù)自己的經(jīng)驗再調(diào)試寄存器，保持通用場景的同時還兼顧特殊應(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在選擇好的高清攝像機解決方案的在圖像質(zhì)量的一些注意事項，同時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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