淺析IP高清監控攝像機圖像傳感器的特性
閱讀：272發布時間：2013-1-16
IP高清攝像機從本意上講超越了傳統常用的模擬攝像機。現在市面上的高清監控攝像機已經形成以百萬像素為基礎，200萬像素，300萬像素為先導的多元化產品格局。一臺IP高清網攝像機主要由視頻采集、視頻編碼、網絡傳輸等幾部分組成。一臺IP高清攝像機可以被看作一臺高清攝像機和一臺電腦的結合體。它通過CMOS/CCD感光器進行逐行掃描，將光信號直接能夠捕獲影像并通過SoC單芯片處理，直接通過IP網絡進行傳輸，從而使用戶能夠通過標準的基于IP網絡基礎構架在本地或者遠程地點實現觀看、存儲和管理高清視頻數據。
IP高清攝像機以核心部件的圖像傳感器（ImageSensor）做分類的話，主要有CCD和CMOS兩種。其中CMOS又細分為傳統的CMOS和ExmorCMOS即背照式CMOS。CCD和CMOS就基本結構和工作原理來說，區別如下：
CCD是ChargeCoupledDevice（電荷耦合器件）的縮寫，它是一種半導體成像器件，CCD電荷耦合器存儲的電荷信息，需在同步信號控制下一位一位地實施轉移后讀取，電荷信息轉移和讀取輸出需要有時鐘控制電路和三組不同的電源相配合，整個電路較為復雜。
CMOS是ComplementaryMetal-OxideSemiconductor（互補性氧化金屬半導體）的縮寫，和CCD一樣同為在高清攝像機中可記錄光線變化的半導體，CMOS光電傳感器經光電轉換后直接產生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡單，兩者的特點如下。
CCD電荷耦合器需在同步時鐘的控制下，以行為單位一位一位地輸出信息，速度較慢；
CMOS光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號，還能同時處理各單元的圖像信息，速度比CCD電荷耦合器快很多；
CCD電荷耦合器大多需要三組電源供電，耗電量較大；
CMOS光電傳感器只需使用一個電源，耗電量非常小，CMOS光電傳感器在節能方面具有很大優勢。
IP高清攝像機的“大腦”：核心處理芯片
高清IPC的設計方案很多，但從架構上來看，主要包括兩種：其一，采用CCD/CMOS傳感器作為圖像采集設備，配套提供實現圖像處理和編碼功能的SoC芯片；其二，采用前端攝影機模塊，作為圖像采集設備，和一個通用的ASIC或DSP進行編碼和傳輸。由于*種架構設計靈活，廣泛被廠家采用。
在圖像處理方面有三種實現方案：*種方案采用的ISP處理芯片和編碼處理部分，該方案較靈活，采用的ISP芯片穩定性好，能夠保證圖像的質量；第二種方案采用集成ISP的編碼芯片，該方案靈活性次于*種方案，且的ISP處理芯片穩定性雖高，但圖像質量一般、成本較高；第三種方案采用FPGA等芯片實現信號處理及編碼功能，該方案靈活性zui強，但是穩定性差、成本zui高、圖像質量難于保證。ISP方案設計靈活、性價比高、可以保證圖像的質量，適用于高清IPC的設計。
