低照性能的突破——照亮IP視頻攝像機應(yīng)用前景

1、低照性能的突破照亮ip視頻攝像機應(yīng)用前景造成 ip 攝像機在低照條件下影像質(zhì)量下降的元兇是“噪聲”?；蛘哒f是攝像機因低照條件而不當(dāng)納入影像的無關(guān)信號數(shù)據(jù)。這些攝像機信號處理中的偽像或異樣數(shù)據(jù)可導(dǎo)致視頻流質(zhì)量降低、影像含糊、清楚度下降。要充實工作在低照環(huán)境中的視頻 ip 攝像機影像質(zhì)量，需要盡可能多地消退這種噪聲。通過提高視頻數(shù)據(jù)流的信噪比 (snr)，攝像機可提供越發(fā)清楚的影像。噪聲降低后，來自場景中實際對象的信號會增加，視頻影像更清楚。噪聲有幾個明確的來源，每一個都必需舉行某種程度的處理。顆粒噪聲顆粒噪聲天經(jīng)地義來自可見光子命中視頻攝像機的命中率的波動。命中傳感器像素的光子數(shù)量圍繞與像素照度

2、成比例的一個平均速率隨機變幻。固定圖形噪聲固定圖形噪聲由構(gòu)成 ip 攝像機傳感器像素的小幅變動造成。每個像素在被可見光子命中時的反應(yīng)不同。這些差異可能來自像素及顏色的差異，也可能來自銜接像素的的差異。讀出噪聲視頻攝像機光傳感器采集的模擬信息必需轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以便攝像機處理。這項工作由模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成。讀出該轉(zhuǎn)換過程不徹低性帶來的噪聲。消退噪聲消退或過濾低照視頻流的噪聲有兩種基本辦法。第一種辦法為空間濾波。這種辦法沿著構(gòu)成顯示屏影像的二維、高、寬舉行。其次種辦法為時光濾波，可為視頻流中還存在的時光增強第三維?？臻g濾波視頻流由按時光挨次播放的自立靜止影像或幀構(gòu)成。實時視頻流通常每秒顯示 30 幀。

3、不過假如不要求實際動作的逼真性，也可實施其它顯示速率?？臻g濾波是一種算法分析，自立對每幀舉行檢查，沿影像 x 軸和 y 軸舉行每像素比較，發(fā)覺噪聲并予以清除。時光濾波時光濾波算法可將時光維加入分析。這種辦法不像空間濾波那樣，對囫圇幀舉行檢查，而是按時光維分析每個像素。即將每個像素與后一個幀對照，推斷是否有噪聲存在。假如某個像素的運動方式十分類似于噪聲，就予以清除。時光濾波比空間濾波更復(fù)雜，由于視頻流往往包含運動，比如物體移動或者某人走過攝像機視野。時光濾波不但必需能夠辨別出攝像機需要觀看的真切運動，將其保留在視頻數(shù)據(jù)流中，同時還應(yīng)發(fā)覺像素中任何類型可能為噪聲的異樣運動，將其清除。為達(dá)到該目的，

4、已經(jīng)開發(fā)出兩種辦法，即動作自適應(yīng)法和動作補償法。動作自適應(yīng)法可嘗試確定物體動作發(fā)生的視頻流區(qū)域。保留這些區(qū)域中的信號發(fā)送，其中包括這些區(qū)域中可能浮現(xiàn)的任何噪聲。分析影像其它部分的移動像素，判別是否是噪聲，假如是就清除。動作補償分析法比動作自適應(yīng)法復(fù)雜得多。動作補充分析法將先建立基準(zhǔn)幀，以便對物體移動形成的運動像素舉行時光濾波。假如運動分析正確，動作補償法與動作自適應(yīng)法相比能夠去除移動物體上更多的噪聲。但動作分析在低照條件下形成的高噪聲水平上簡單出錯，因此可能會無法去除噪聲并產(chǎn)生煩人的偽像。德州儀器 (ti) 等能夠提供大量動作自適應(yīng)法及動作補償法的技術(shù)提供商，可充分滿足 ip 攝像機創(chuàng)造商與平

5、安系統(tǒng)集成商的各類需求。低照性能優(yōu)勢能夠在低照環(huán)境下采集高質(zhì)量視頻的 ip 攝像機在多種應(yīng)用中均具有極高的效率，尤其是在平安監(jiān)控系統(tǒng)中，其通常在低照環(huán)境下工作，并采納可能進(jìn)一步降低視頻所含信息等級的壓縮功能。全部 ip 攝像機均用法某種形式的視頻壓縮，常用法 h.264 高端類 (hp) 編獲得一流的壓縮效率。視頻壓縮會導(dǎo)致信息走失。要讓壓縮視頻保持可接受的質(zhì)量，比如能夠識通過燈光昏暗街巷的轎車車牌或其駕車員面部，應(yīng)讓壓縮視頻位速率盡量保持為高。但是，存儲量及所需備份時光制約著低成本視頻壓縮的位速率。高噪聲視頻要達(dá)到要求的視頻質(zhì)量，需要壓縮更多的數(shù)據(jù)，因而需要更大的存儲，進(jìn)而可增強設(shè)備成本。假

6、如不能增大存儲，就應(yīng)削減備份時光，讓壓縮視頻保持可接受的質(zhì)量。同樣，假如必需跨網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻，且?guī)捰邢?，更少的高噪聲視頻可以在可用帶寬的限制范圍內(nèi)以更高質(zhì)量傳輸。這對在民宅中用法尤為重要，由于這里有多個 wi-fi 熱點爭奪少量的可用頻譜。h.264 等壓縮技術(shù)依靠多視頻幀之間的全都性來壓縮所包含的信息。噪聲會造成多種幀的高度不全都性，需要更多的數(shù)據(jù)才干壓縮壓縮視頻信息。良好的低照技術(shù)可消退不全都噪聲，用法更低位速率實現(xiàn)可接受的視頻質(zhì)量。ip 攝像機的平安系統(tǒng)操作人員可記錄更高質(zhì)量的視頻，延伸備份時光，降低存儲成本或用法不變的存儲容量。另外，監(jiān)控低照戶外門的 ip 攝像機平安系統(tǒng)的操作人員還可能考慮安裝更多的外部照明設(shè)備來充實該區(qū)域的照明，進(jìn)而提高視頻流質(zhì)量。因為具備低照性能的攝像機可補償照明條件，因而無需其它照明。這樣可以不必安裝新的電線電燈，只需采納具備優(yōu)異低照性能的 ip 攝像機替代本來的平安攝像機即可。此外，還可徹低避開因安裝更多外部照明而產(chǎn)生的增量電力成本。當(dāng)前許多高級監(jiān)控系統(tǒng)還整合了