搭載Sony Effio芯片的960H攝像機應(yīng)用方案

文/羅成

視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展到今天經(jīng)歷了三個階段：模擬化、數(shù)字化、高清化。近幾年監(jiān)控技術(shù)在平安城市建設(shè)帶動下更是以飛一般的速度不斷前進。監(jiān)控攝像機進入了高清晰時代，網(wǎng)絡(luò)高清攝像機可以達到720P/1080P，對于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)提出了更大的挑戰(zhàn)。模擬監(jiān)控系統(tǒng)要在市場上保留自己的立足之地，必須進行改革和創(chuàng)新。Sony公司推出了新一代的Sony 760H/960H CCD，并根據(jù)這些CCD開發(fā)了"Effio"數(shù)位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP），提供高解析畫質(zhì)、高訊噪比及高色彩重現(xiàn)能力。Effio DSP結(jié)合了2D及3D數(shù)字降噪技術(shù)，能降低噪點的產(chǎn)生，即使拍攝移動目標物，也無損動態(tài)解析度。此外，Effio DSP結(jié)合了周邊電路，不僅能因此縮小攝影機體積，還能減少電力消耗。清晰高達到650～700 TV Lines水平像素，重現(xiàn)高清晰的視頻圖像。通過電子變焦操作，還可以提高畫面的可識別性，為此極大地提升了監(jiān)控畫面的質(zhì)量。相對于其他傳統(tǒng)攝像機，該類模擬攝像機結(jié)合了先進的背光補償功能，使得攝像機的寬動態(tài)區(qū)域顯著地增加到512倍。歸功于這項新技術(shù)，用戶可以在極度高亮度環(huán)境下捕捉到清晰畫面。攝像機能夠捕捉同樣的畫面兩次，第一次是在正常快門速度下捕捉，然后再用高快門速度捕捉一次，光線暗的區(qū)域在正常快門速度下捕捉，光線亮的區(qū)域在高快門速度下捕捉，然后通過先進的DSP LSI技術(shù)將二者結(jié)合成一個畫面，重現(xiàn)原始清晰影像。筆者將從以下幾方面來對Sony 960H CCD與 Sony Effio方案進行分析。

Sony 960H CCD與Effio

索尼一直是視頻處理技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，從1997年開始研發(fā)和推出SS系列DSP（數(shù)字信號處理器），世界上大部分的監(jiān)控攝像機使用索尼的DSP。現(xiàn)在索尼SS系列DSP芯片已經(jīng)成為閉路監(jiān)控領(lǐng)域的標準解決方案。在2009年，索尼新推出了“Effio”系列新一代DSP芯片。索尼的“Effio”系列芯片可以滿足監(jiān)控攝像機對視頻監(jiān)控高清晰、低噪點、真色彩還原的要求。通過結(jié)合960H CCD圖像傳感器，“Effio”系列DSP可以實現(xiàn)650線以上的水平清晰度。比起普通的閉路監(jiān)控攝像機，其可以提高視頻監(jiān)控的清晰度和靈敏度。Effio系列DSP包括Effio-E/Enhanced-E、Effio-S、Effio-P三個系列。

Effio-E方案可以搭配960H等CCD，Effio-E方案主要實現(xiàn)OSD（屏幕菜單）功能，所有攝像機的參數(shù)都可以通過OSD進行設(shè)置。內(nèi)置的OSD支持（英語、法語、德語、西班牙語、葡萄牙語、中文、俄語、日語）。

Effio-S是多功能型號，支持960H/760H等CCD。實現(xiàn)功能有：超過650電視線的水平分辨率、ATR-EX的（自適應(yīng)色調(diào)再現(xiàn)）、2D和3D降噪、數(shù)字圖像穩(wěn)定器、運動檢測、隱私遮罩、背光補償、OSD菜單功能、慢速快門、電子放大等功能。

Effio-P是WDR(寬動態(tài)）的高級型號，支持960H和760H圖像傳感器（CCD），能在不同照度下實現(xiàn)寬動態(tài)、高靈敏度、高對比度。此外該DSP內(nèi)置了ARM處理器和存儲器來實現(xiàn)不同的功能如電子放大、低速電子快門、寬動態(tài)功能（WDR可達普通攝像機的512倍）、自動色調(diào)調(diào)整（ATREX）、2D和3D降噪、數(shù)字圖像穩(wěn)定功能、移動偵測、隱私遮罩、高背光補償、OSD屏幕菜單、低速電子快門、電子放大等，采用960H CCD，水平像素超過650線以上。寬動態(tài)（WDR）可以通過數(shù)子信號處理來整合多張在不同時間的曝光圖片，從而提高圖像的黑暗部分（低曝光）和降低圖像的高亮部分（高曝光）。

Effio-E/Enhanced-E、Effio-S、Effio-P均支持智能LED紅外燈自動防過曝功能：近距離人物圖像人臉一般會發(fā)白，自動防過曝技術(shù)能自動識別，并對圖像進行柔和處理，防止過曝現(xiàn)象，使監(jiān)控圖像更加清晰。

智能防過曝攝像機防止過曝，畫面更清晰

普通紅外攝像機紅外過曝，人臉反白

Sony Effio高清方案功能及應(yīng)用

恒業(yè)國際是業(yè)內(nèi)較早研發(fā)出基于Sony“Effio”DSP技術(shù)，分辨率達到700TVL的超高清寬動態(tài)攝像機系列的廠家之一。該系列攝像機采用Sony 960H CCD Sensor，配合最新的Effio-P的DSP，提供目前監(jiān)控行業(yè)高水平700TVL高解析畫質(zhì)、高訊噪比及高色彩重現(xiàn)能力。該類攝像機結(jié)合了3D-DNR數(shù)字降噪功能，可智能降低光線不夠產(chǎn)生的噪點，即使拍攝移動中的目標物，也無損動態(tài)解析度，并且全系列均提供超寬動態(tài)技術(shù)和OSD菜單技術(shù)延伸，使用戶在圖像體驗和操作體驗上均獲得巨大提升。并具有強光抑制、虛擬逐行掃描等功能，讓畫質(zhì)相較于一般攝像機更具真實與清晰。此外并具有人臉自動偵測功能、移動偵測功能、電子數(shù)字放大256倍、OSD選單設(shè)置，并可透過RS485遠程控制，適用于各種場合，尤其背光環(huán)境更佳。 全新的超寬動態(tài)技術(shù)，應(yīng)用范圍更加廣泛，為安全生活提供更加可靠的保障。

700線的高清晰度：清晰度高達700線水平分辨率與先進的DSP技術(shù)，將監(jiān)控畫面的清晰度提升到一個新的高度。從而實現(xiàn)超乎想象清楚、細致的高清晰圖像。

3D-DNR數(shù)字降噪功能：低照度下，可以降低由顏色及光線產(chǎn)生的噪點，節(jié)省錄像空間，3D-DNR可以解決拖影。

ATR圖像自動適應(yīng)補償：過ATR圖像函數(shù)分級補償提高圖像的層次感，在低亮度和高亮度區(qū)域，經(jīng)過ATR功能提供最佳的圖像灰度等級補償，提高了整個畫面的可視性。

Wide Dynamic Range 超級寬動態(tài)：Effio-P DSP支援寬動態(tài)（Wide Dynamic Range，WDR)。在背光及亮度反差極大的環(huán)境下，也能呈現(xiàn)清晰的影像畫面。超寬動態(tài)攝像機在暗處獲得明亮圖像的同時不受色彩飽和度的影響。它能將在高光照處使用高速快門曝光和在低光處用低速快門曝光生成的圖像結(jié)合，從而生成合成圖像，有效解決了室內(nèi)與室外光照的差異，并可以在強光和低照度的惡劣條件下捕捉到清晰完美的畫質(zhì)。

強光抑制功能：可將強光完全或部分抑制，夜間可以更清楚地看到強光照射過來時兩個車大燈間的車牌號。

隱私區(qū)域遮擋功能：具有6個遮蔽區(qū)遮擋功能，功能可以屏蔽攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的窗口、通道和其他與隱私有關(guān)的區(qū)域，特別適用于銀行柜員制保護儲戶密碼輸入。

其他功能

·采用最新一代Sony Effio-P圖像處理技術(shù)，使攝像機具有極寬的動態(tài)范圍，可消除導(dǎo)致攝像機畫面偏暗的強烈背光影響；

·智能型臉部追蹤技術(shù)能自動偵測可達4個；

·超強逆光補償，寬動態(tài)是普通攝像機的512倍，使用兩個快門速度拍攝圖像，然后在兩個畫面中再提取明亮和陰影部分合成更清晰的目標圖像；

·超高彩色清晰度達700TVL，捕獲的圖像生動逼真；微小的細節(jié)也可拍攝到；

·ICR（紅外濾光）日夜轉(zhuǎn)換功能；

·多國語言O(shè)SD選單設(shè)定全，中文OSD菜單服務(wù)，使操作更加直觀、簡便；

·擁有RS-485接口，通過PLEC0 D/P協(xié)議實現(xiàn)遠程控制；

·16區(qū)塊智能型動態(tài)位移偵測；

·彩色∶0.03Lux@F1.2, 黑白∶0.005Lux@F1.2,感度提升∶0.0001Lux@F1.2；

·Pelco D, Pelco P傳輸協(xié)議, 透過 RS485傳輸格式；

·快門設(shè)定 (排程/日夜功能)。

高清超寬動態(tài)攝像機采用最新一代DSP圖像處理技術(shù)，具有世界最高的700線彩色分辨率和先進的寬動態(tài)（WDR）功能，該技術(shù)使攝像機在任何時間、任何地方均可獲得最佳質(zhì)量的運動影像。在逆光環(huán)境下能夠獲得更好的色彩表現(xiàn)，并且在微光環(huán)境下也能獲得無噪點的高清晰的畫面質(zhì)量。本產(chǎn)品適用于室內(nèi)外光線明暗反差巨大且要求高清晰監(jiān)控的環(huán)境，如銀行柜員制、銀行ATM機、大廳門口等，采用本產(chǎn)品的700線的高清晰度和超寬動態(tài)技術(shù)，提升了錄像機可利用的圖像資源，超寬動態(tài)范圍達到普通攝像機的512倍，比以往的160倍和280倍超寬動態(tài)技術(shù)提升了更大的動態(tài)范圍，對于門口強光的情況下仍可以清晰地觀察到人員進出的全過程。該超寬動態(tài)技術(shù)也可廣泛應(yīng)用于政府機關(guān)、智能大廈、部隊、學(xué)校、醫(yī)院、體育場館、博物館等大門口區(qū)域監(jiān)控。

本產(chǎn)品的強光抑制技術(shù)可以抑制夜間車輛發(fā)出的強光，其700線的高清晰度和強光抑制功能廣泛應(yīng)用于港口、高速公路進出口，各類停車場出入口及道路監(jiān)控等。其高清晰度和超寬動態(tài)技術(shù)也是銀行柜員制監(jiān)控的首選，也廣泛應(yīng)用于對監(jiān)控場所要求較高的領(lǐng)域。

結(jié)束語

視頻監(jiān)控技術(shù)日新月異，各研發(fā)制造企業(yè)都會根據(jù)市場需求進行對應(yīng)的調(diào)整。高清化、數(shù)字化、智能化勢必是未來視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢，也必將是各類生產(chǎn)企業(yè)的競爭所在。而安防監(jiān)控產(chǎn)品筆者相信未來各項技術(shù)日臻完善，模擬高清、網(wǎng)絡(luò)高清、HD-SDI高清將成為影響安防行業(yè)的三大主流技術(shù)。