【安防知識網】大家知道,在局域網或者其它媒體中傳輸高質量的圖像要受到帶寬的限制,而目前市場上網絡攝像機的圖像質量較差,其主要原因是它的使用受到帶寬限制。因此,要提高網絡攝像機傳輸圖像的質量,除網絡原因外,還必須要提高網絡攝像機的性能,即必須注意下列幾個技術問題。
圖像數據壓縮技術
由于網絡攝像機的使用受到帶寬的限制,因此必須要有好的圖像數據壓縮技術。由于MPEG-1、MPEG-2等幾種壓縮標準采用的是基于結構的壓縮方法,其算法固定,不能適應傳輸速率不等的這種網絡的一致訪問,因而容錯性差。它們同M-JPEG一樣,占用硬盤空間較大,尤其網絡傳輸占用帶寬較大,不適用于遠程實時傳輸視頻圖像。
MPEG4通過幀重建技術壓縮和傳送圖像,它利用很窄的帶寬,以最少的數據獲得最佳的圖像質量。其圖像壓縮比高,網絡傳輸占用帶寬小,能通過各種傳輸方式進行遠程視頻圖像傳輸。由于MPEG4擁有壓縮率高,視訊品質可隨頻寬及使用者調整,對不同頻寬僅需編碼一次,適合各種頻段應用及具備可廣播等功能,因而將有效解決有線、無線頻寬使用不足的窘境。所以,目前網絡攝像機采用MPEG4壓縮格式,最好采用新的H.264壓縮格式。
因為H.264不僅比H.263和MPEG-4節(jié)約了50%的碼率,而且對網絡傳輸具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的編碼機制,有利于網絡中的分組傳輸,支持網絡中視頻的流媒體傳輸。H.264具有較強的抗誤碼特性,可適應丟包率高、干擾嚴重的無線信道中的視頻傳輸。H.264支持不同網絡資源下的分級編碼傳輸,網絡親和性好,因而能獲得平穩(wěn)的圖像質量。
H.264是繼MPEG4之后的新一代數字視頻壓縮格式,它既保留了以往壓縮技術的優(yōu)點和精華,又具有其他壓縮技術無法比擬的許多優(yōu)點:如壓縮后的數據量只有MPEG4的1/3,從而大大節(jié)省用戶的下載時間和數據流量收費;H.264能提供連續(xù)、流暢的高質量圖像(DVD質量);能解決在不穩(wěn)定網絡環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯誤,即容錯能力強;H.264的文件能容易地在不同網絡上傳輸(如互聯網,CDMA,GPRS,WCDMA,CDMA2000等),即網絡適應性強等。所以,H.264標準使運動圖像壓縮技術上升到了一個更高的階段,在同等圖像質量下的壓縮效率比以前的標準提高了2倍以上,因而有可能被廣播、通信和存儲媒體(CD DVD)接受成為統(tǒng)一的標準,最有可能成為寬帶交互新媒體的標準。
選擇好的固體攝像機
在有較好的圖像數據壓縮技術和其他(如網絡、計算機等)較好的應用環(huán)境下,還存在有影響網絡攝像機的帶寬因素,那就是網絡攝像機使用的CCD或CMOS固體攝像機的質量。因為質量不好的固體攝像機不能輸出穩(wěn)定而干凈的圖像,這些不穩(wěn)定而不干凈的圖像表現為帶有色偏、色滾、畫面扭曲或滾動、干擾條紋、噪點等。它們被輸入到網絡攝像機后,就會被識別為是新增加的原始參考圖像而被重新傳輸,從而使所占用的傳輸帶寬增大。
實際上,在連續(xù)圖像傳輸的過程中,我們只傳輸圖像變化的部分,而相對靜止的部分不傳輸(即使圖像數據變短而實現了壓縮,從而使占用的帶寬減少)。而網絡攝像機在識別圖像是靜止還是活動的依據主要是檢測圖像的灰度(或色階)是否發(fā)生變化。無變化就是靜止的,有變化就是活動的。但影響灰度變化的因素除移動的人和物外,還有這些不穩(wěn)定和不干凈的圖像噪聲,如光線的變化等。所以,網絡攝像機必須選用優(yōu)質的固體攝像機。[nextpage]
選用DSP芯片運算速度1000萬次/秒以上的固體攝像機
因為日光燈1秒鐘亮滅的變化達100次,即20ms變化一次,普通的攝像機跟不上這個變化的速度,所攝圖像就會產生色偏和色漂移,使原本靜止的畫面變成顏色周期性變化的“活動”而不穩(wěn)定的圖像。從而使網絡攝像機識別為變化的圖像,又使壓縮后數據增大,占用的帶寬增多。
如果固體攝像機的DSP芯片運算速度移動快,如僅用1ms就可以平衡一次白平衡的變化,從而就可以得到非常穩(wěn)定的圖像。由此看出,網絡攝像機最好應選用DSP芯片運算速度為1000萬次/秒以上的固體攝像機為好。
選用信噪比指標至少大于52dB,最好能達60dB的固體攝像機
信噪比不高的攝像機拍攝的畫面中充滿噪點,而這些噪點在畫面中的位置是沒有重復性的,其每一幀畫面都不一樣,從而使網絡攝像機認為每幅都是全屏變化的圖像,壓縮后數據最大,占用的帶寬也最多。這種畫面數據比干凈畫面數據至少要大30%以上,這就是目前很多用戶的網絡攝像機帶寬增大的主要原因之一。
由上可知,選擇用于網絡攝像機中的固體攝像機的信噪比指標至少要大于52dB以上,最好能達60dB。
選用靈敏度高的固體攝像機
因為選用靈敏度高的固體攝像機(即選用低照度攝像機),可以提高照度低時的信噪比,從而可輸出無噪點的圖像。
要有小的遠程視頻網絡傳輸延時
遠程視頻網絡傳輸延時,對任何一種網絡攝像機或網絡視頻服務器等都是不可避免的。顯然,這種延時將直接影響數字監(jiān)控的效果。因而要盡量減少其延時值。而不同的網絡攝像機的延時值不同,因為在不同的幀速率下其傳輸延時不等。所謂幀速率為每秒傳輸的總幀數,包括1幀和P幀。但幀速率設定愈大,其帶寬愈大,圖像也愈連續(xù)。
對同一類產品,其幀速率越高,傳輸延時越小。因此,為提高數字監(jiān)控的效果,應盡量提高其幀速率。
注意其它輔助措施
要想得到高品質的影像,除上面所述各點外,還要注意以下幾點:
·要注意計算機屏幕的顯示設定,其屏幕色彩至少為65000色;
·要影像品質好,攝像機所監(jiān)控的場景的照度至少需達到200LX;
·攝像機最好避免背光;
·要減小對比度,即調節(jié)攝像機的曝光程度來取得較平均的照度。