摄像机芯片方案

视频放大芯片视频放大芯片是指一种专门用于放大视频信号的集成电路芯片。

它通常被用于电视、监视器、视频摄像机和其他视频设备中，以增强视频信号的亮度、对比度和清晰度。

视频放大芯片的主要功能是通过放大视频信号的电压或电流来增强图像的细节和亮度。

它通过将输入视频信号转换为更大的信号范围，以便显示器或其他视频设备可以更好地显示图像。

视频放大芯片通常包括以下主要组成部分：1. 输入级：接收来自视频源的输入信号，并进行放大和预处理，以确保信号的稳定性和准确性。

2. 放大器：将输入信号放大到适当的电平，以便让显示器或其他视频设备能够正确解读和显示图像。

3. 滤波器：通过滤除噪声和干扰，提高视频信号的清晰度和质量。

4. 色彩校正电路：调整图像的色彩和对比度，以确保画面的准确性和真实性。

5. 输出级：将放大后的视频信号传递给显示器或其他视频设备，以便显示或录制图像。

视频放大芯片的工作原理是将输入信号经过放大和处理，以提高图像的亮度和清晰度。

它可以调整图像的对比度和色彩，以适应不同的显示设备和观看场景。

视频放大芯片的优势包括：1. 提高图像质量：通过放大和处理信号，视频放大芯片可以提高图像的亮度、清晰度和对比度，使图像更加鲜明和细腻。

2. 适应性强：视频放大芯片可以根据不同的视频源和显示设备调整图像的参数，以确保图像在不同的观看场景中都能够得到最佳显示效果。

3. 噪声滤波：视频放大芯片可以通过内置的滤波器和去噪算法，减少视频信号中的噪声和干扰，提高图像质量和清晰度。

4. 节省成本：使用视频放大芯片可以避免使用额外的外部设备和组件，从而减少了设备的成本和复杂度。

总之，视频放大芯片是一种非常重要的集成电路芯片，它可以提高视频信号的质量和清晰度，使图像更加鲜明和细腻。

随着科技的不断进步，视频放大芯片将在电视、监视器和其他视频设备中发挥越来越重要的作用。

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高清HD-SDI1080P 模组使用手册EN EN7773A 使用手册第1页共10页在任何情况下，未经本公司正式批准，不得复制、发行或更改本文档的一部分或全部。

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●使用时间长而导致性能下降或自然磨损。

●设计和规格可能会随时更改，恕不提前通知。

CCD单板摄像机版本号：V1.01----------------------------------------产品特点2----------------------------------------产品规格3----------------------------------------产品连接4----------------------------------------产品控制5----------------------------------------产品参数６---------------------------------------注意事项●采用韩国视频专业研发团队的结晶品EN773A最新版本。

●通过采用对角线6毫米（1/3”英寸）PANASONIC1080P逐行扫描CMOS，可显示FULL SCREEN 1080P高清图像。

高解析度,超强感光度具有良好的色彩还原性，提供更清晰的视觉效果,可达1080电视线,在更广的色温范围内适应光源色温的变化..采用独特的数字处理技术,针对低光源环境,提高目标物拍摄灵敏度,降低光信号处理的不均匀与缺损.卓越的低照度图像质量最高可以在0.017Lux照度的环境下,也能清晰分辨目标物的外观和色彩。

浅析红外摄像机的组成及成像原理
一般红外摄像机主通常由：感光芯片(CCD或CMOS)、DSP处理芯片、
红外LED补光灯板、镜头、摄像机外壳、线缆等主要部件组成。

下面对每个部件进行深一步的剖析：
1、感光芯片
感光芯片是一个摄像机的“眼睛”它的好坏直接决定着摄像机成像质量，特别是红外摄像机在夜晚光线不足的情况下，显得尤为重要。

感光芯片分为CCD和CMOS两种，两者基本上都是采用矽感光二极体
进行光电转换。

但由于两者构造不同：CMOS每个像素有独立的放大器;CCD则采用电荷传递方式输出信号，所有像素采用同一放大器进行信号放大。

这样相同面积下像素点相同时，CMOS感光面积相对低于CCD，造成CMOS低照度效
果相对CCD较差，再者CMOS每个放大器放大倍数都不同，造成夜晚但CMOS由于工艺较CCD简单，成本较低，随着新技术新工艺不断改善，CMOS
的高像素、信号处理迅速等优势逐渐明显，在监控领域份额越来越大，必将给传统的CCD安防天下带来新的挑战。

2、DSP处理芯片
如果说感光芯片是摄像机的眼睛，那DSP就是摄像机的“大脑”，它不仅控制CCD信号的采集，而且对信号进行频谱分析、数字滤波、智能分析等。

所以DSP功能的强弱直接影响着3、红外LED补光灯板
目前红外摄像机常用三种光线波长的红外补光灯，红外波段为
810nm，850nm，940nm。

810nm一般用于激光红外灯板，由于激光出光角度小，
光线集中，故激光红外灯一般使用在夜晚中远距离监控。

850nm，940nm波段红。

MP4的芯片方案目前MP4主要采用的芯片方案有TI DM320 DSP+ARM处理器、Intel PXA27x、SigmaDesigns EM851x系列和低端的Sunplus SPCA536。

Intel PMC解决方案英特尔携手微软推出的PMC架构是基于通用CPU的解决方案，PMC和Wintel联盟推出的Pocket PC非常类似，它同样也是采用Intel Xscale PXA255/270处理器，软件平台也是和Pocket PC类似的微软Portable Media Centers。

其中，基于PXA255的方案有功耗低、支持媒体格式多的优点，但它不能支持分辨率较高的视频文件的编解码（仅能支持320×240的QVGA）。

而PXA270由于主频高达624MHz，并且拥有2700G多媒体加速芯片的支持，在编解码高分辨率视频文件方面要更胜一筹。

PXA270扩展接口非常丰富，可支持SD/MMC/CF/MS/MSPRO等读卡器，也可支持PCMCIA、USB1.1、OTG、LAN、SIM、IDE等接口，还能支持CMOS/CCD摄像头和外挂键盘等。

PMC架构目前得到了创新、三星、艾利和、索尼、东芝等厂商的支持，它们均已推出了自己的PMC产品。

SigmaDesigns EM851X方案SigmaDesigns EM851X处理器是目前性能最强、最全面的专业解码芯片系列，如EM8510就采用了双核单芯片设计，将200MHz 32位RISC处理器和媒体解码器集成于单个芯片中，可在无需其它外围芯片支持的情况下，完成系统所需各种接口的提供、系统处理等工作，并可以流畅地进行WMV、DivX、MPEG4、MPEG1/2等视频的解码，对于MPEG4和DivX格式的视频，它可支持对D1分辨率的视频进行实时解码。

采用SigmaDesigns EM8510处理器的MP4具备有视频播放效果好，功耗低的优势。

目前，采用这种方案的MP4产品还不多，韩国现代最新推出的HY-T28 MP4播放器中使用了EM8510芯片。

IPC核心技术谈及IPC的核心技术，还是需要从其软硬件构成谈起。

在硬件上，IPC主要是由光学器件、感光成像器件、IC芯片、电路板等构成；从软件上看，主要是包括视频编码压缩算法、视频分析算法及应用软件程序。

不同的公司采用不同的成像器件、芯片、开发不同的压缩算法，最终生产的IPC设备在性能表现上会有很大的差别。

(一)光学成像技术光学成像系统无论是在模拟摄像机还是在IPC系统中都是一个重要的环节，视频图像的质量与光学成像系统密切相关。

通常光学成像技术包括镜头技术及感光器件技术，一直以来，镜头技术以德国及日本的技术比较领先。

感光器件目前有CCD及CMOS两种，CCD感光器件目前占据对的市场份额。

CCD的主要优点是高解析、低噪音、高敏感、可大批量稳定生产等，日本公司的CCD 技术占全球主导地位。

CMOS急速自从20世纪80年代发明以来，初期主要用于低端、低品质市场，但随着CMOS技术的逐步成熟和完善，在高分辨率摄像头中，CMOS开始迅猛发展起来，CMOS技术目前是欧美公司的天下。

这两种传感器各有长短，甚至好多公司的IPC 产品线分别以CCD和CMOS传感器架构支撑，两条腿并行。

(二)视频编码算法视频编码算法不仅仅是DVS、DVR的核心技术，对于IPC一样是核心技术。

无论何种编码方式，其关键是“在有限的码流下实现高质量的图像，并具有良好地网络适应性”。

视频编码算法从早期的MJPEG，MPEG-4，发展到目前的H.264。

H.264因为具有良好地图形质量、编码效率及网络适应能力，是目前及未来一段时间编码算法的主流。

早期的IPC主要采用MJPEG算法，MJPEG编码方式比较简单，对芯片的处理能力要求不高。

采用帧内压缩方式，帧内间没有关系；图像质量好，适合于影像编辑。

但是由于不采用帧间预测技术，使得码流过高从而网络负荷较重，存储空间需求也比较大。

由于MJPEG 编码方式下对每帧图像独立压缩编码，因此，在部分地区可用来做法律证据。

飞思卡尔i.MX27芯片介绍飞思卡尔是MP4方案中率先支持RMVB格式的视频解码方案，为产品的拓展，开辟了新的思路。

将视频编解码功能嵌入到多媒体应用处理器中已经成为一个趋 势。

飞思卡尔半导体DragonBall家族的最新成员i.MX27多媒体应用处理器，片内集成H.264/MPEG4全双工硬件编解码视频处理单元，是 嵌入式多媒体应用处理器的一颗新星，可广泛应用于视频监控、网络摄像机、数字录像机、网络广告机、V2IP可视电话、IPTV机顶盒、智能手机、便携式多 媒体播放器、移动电视等产品。

MX27处理器以MX21为基础进行设计，基于ARM926EJ-S。

处理器内部的硬件编解码模块性能强劲,可以达到H.264/MPEG4编解码D1分 辨率：720X576、25fps和720x480、30fps;全双工编解码同时进行可以达到VGA分辨率:640x480、30fps，在目前的嵌入 式ARM处理器中鲜有敌手。

而且，MX27可以同时进行H.264VGA、30fps的编码和MPEG4 VGA、30fps的解码;也能MPEG4VGA、30fps编码和H.264 VGA、30fps解码同时进行。

MX27支持多方网络视频会议和多种视频格式编解码：H.264/A VC baseline profile encoding/decoding；MPEG-4 part-II simple profile encoding/decoding；H.263 P3 encoding/decoding;多方会议:最多可同时处理4路图像/位流的编解码；全双工多格式支持：在做MPEG4编码的同时可以做H.264的解码；支持码率控制，支持CBR和VBR。

和某些含视频编解码功能的嵌入式处理器相比，MX27的硬件编解码是通过CPU内部ASIC实现的，而不是通过集成ARM和DSP的双核SOC实现。

因此，MX27的功耗更低，系统整体性能更强。

MX27处理器还带有eMMA多媒体加速器模块，包括prp预处理和pp后处理两部分，用来进行图像的缩放、旋转、镜像、YUV/RGB数据转换等。

嵌入式NVR芯片架构及部署视频监控系统的核心NVR基于网络的高清视频监控已成为市场主流，随着ONVIF等国际标准协议的完善，前端各厂家不同数字设备IPC/DVS与NVR之间的兼容也逐渐标准化，不同厂家的前后端设备不再需要通过私有协议兼容，通过ONVIF协议，NVR即可实现针对IPC的移动侦测、远程抓图、云台控制等操作。

鉴于标准协议的完善，可以预见在未来的监控系统中，网络摄像机仅仅是作为视频采集设备进行图像的采集和传输，NVR通过ONVIF等国际标准协议广泛兼容前端各厂家不同数字设备的编码格式，从而实现网络化带来的分布式架构、组件化接入的优势，而后端设备和平台软件通过NVR，实现图像的远程预览、回放调阅、报警联动、图像上墙等远程集中管理。

即NVR作为一个视频中间件，成为前端设备与后端设备之间传输控制的纽带。

NVR的两种产品形态及其对比根据产品架构NVR分为嵌入式NVR和基于X86架构的NVR，嵌入式NVR采用专用的DSP 芯片进行视频解码，因此解码能力强，主要表现为解码路数多，解码显示时延小，一般单颗DSP芯片可实时解码4路1080P，延时不超过300ms；而基于X86架构的NVR采用软解码方式进行视频解码，即系统把CPU的一部分资源拿出来进行解码显示，解码能力弱，解码显示时延长，且稳定性差，容易造成系统异常宕机，而一旦系统异常死机，因系统在死机状态无法感知自身的状态，无法自动重启，会造成丢失录像等严重问题；而嵌入式NVR的硬件看门狗可以通过心跳感知系统状态，系统异常死机可自动重启，保证录像数据的正常存储。

嵌入式NVR的研发技术难度大，涵盖从PCB原理图的设计、底层驱动的开发、上层应用的开发、外部接口和协议的兼容等，对前期推入的人力成本和资金成本要求比较高。

而X86架构的NVR主要是把各种软硬件集成在一起，技术含量低，开发难度小，但由于各种软硬件之间的耦合度高，容易造成系统稳定性差、故障率高。

嵌入式NVR结构简单，核心部件只是一个PCB板，所以成本低；而X86架构的NVR涉及到的硬件较多，成本较高。

TI 海思安霸...摄像机芯片简要介绍很多年以前业界就谈到安防视频监控领域的三个趋势：数字化、网络化、智能化。

目前国内市场上安防视频监控系统的主流产品已经从十多年前的纯模拟视频监控系统，逐步转变成了纯数字的百万高清视频监控系统，即从视频采集、视频传输、视频录像和回放全部采用模拟信号转变为全部是数字信号。

相比于模拟视频监控设备，百万高清数字摄像机大大提升了画质，像素达到1280×720、1920×1080或更高，因此有了“百万高清”之名。

同时，对比模拟监控设备传输技术而言，数字视频监控设备仅需普通网线，易于实现远距离传输，更重要是降低了工程造价且易于维护。

随着纯数字高清监控系统配套设备越来越齐全，解决方案越来越完善，它已经成为安防视频监控领域不可逆转的潮流，并占据市场主导地位。

摄像机芯片的功能从数字摄像机的组成结构来看，它主要由镜头、图像传感器（CCD或者CMOS器件）、ARM/DSP等组成。

镜头聚集被摄物体反射的光线至图像传感器上，再由图像传感器经过广电转换成数字视频信号输出给芯片，芯片进行一系列数字图像信号处理（ISP）和数据压缩之后，通过网络传输给后端解码显示设备，进而实现视频预览、录像、回放等功能。

从上面我们可以看出，摄像机芯片是整个摄像机里面核心部件，它接收来自图像传感器获取的图像，然后进行一系列的运算和处理，实现了数字网络摄像机的所有功能。

数字摄像机芯片，习惯上又称之为片上系统（SoC，System-on-Chip），它将处理器资源、内存资源、编解码算法、外围设备接口等都集成在单个平台上，其中大部分功能固化在芯片上，并且对一些特殊功能需求模块化，采用提供源代码方式给用户，用户再根据不同的应用需求进行二次开发；除此之外，SoC还可以增加视频协处理器以及其他视频子系统，实现如预览、缩放、光学处理、图文叠加等功能，从而进一步增强视频处理能力。

当前百万高清摄像机芯片厂家及产品SoC方案作为高清数字摄像机芯片解决方案，能够有效满足百万高清摄像机内部复杂视频处理运算以及外围设备接口扩展。