01 DIY流星观测站 02 DIY流星观测站——手把手搭建指南 03 DIY流星观测站——设备选型与采购 04 DIY流星观测站——镜头简介 05 DIY流星观测站——相机简介 一、项目背景 02 DIY流星观测站——手把手搭建指南 当前软件功能如下 软硬件需求 树莓派 相机 系统早期版本基于模拟相机进行开发,因而对模拟相机的支持比较完备。数字相机的支持正在测试当中,敬请期待。 1. 相机:系统测试相机为Sony Effio 673 CCTV相机,该相机使用12V的电源供电。 2. 镜头:系统测试镜头为4或6毫秒焦距的广角镜头。4毫米的镜头视场大约为64*48度,6毫米的镜头视场比4毫米的稍小。如果镜头上有近红外滤光片( IR-cut filter),最好去掉该滤光片。 3. 数字视频采集卡:将相机产生的模拟视频信号数字化,以便树莓派处理。系统选用EasyCap UTV007采集卡,该采集卡为USB采集卡,可直接接在树莓派上。我们测试了多种型号的采集卡,发现UTV007与树莓派的兼容性最好。 软件依赖 项目中树莓派3选择Raspbian Jessie操作系统,详细安装教程请参考树莓派安装。 https://www./documentation/installation/installing-images/ 树莓派上的软件依赖包 git mplayer Python2.7 or Python 3.5 python2.7-dev or python3-dev libblas-dev liblapack-dev libffi-dev libssl-dev Python libraries: 软件设置 设置时区为UTC:UTC为天文领域通用时间格式。在不同地区和国家之间合作交流时,UTC时间会非常方便。 开启watchdog服务:watchdog服务可定时检查树莓派电脑是否工作正常或死机,如果它发现树莓派宕机了,会重启树莓派电脑。详细设置请参考:Guides/enabling_watchdog.md。 下载代码 git clone https:///mseeworld/DIY-MeteorStation.git 安装代码 在RMS目录下运行: sudo python setup.py install 设置视频编码格式(仅针对模拟相机) 在连接好EasyCap数字视频采集卡之后,我们需要检查视频设置是否正常。 NTSC制式的相机(北美地区) 在命令行中运行: mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=NTSC PAL制式的相机(欧盟地区) 首先在命令行中运行: mplayer tv:// -vo null 几秒钟之后,按Ctrl+C杀掉进程,然后在运行命令: mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=PAL 编辑配置文件: 开始运行前,首先需要对配置文件.config进行本地化设置: [System] Station ID 观测站的唯一编号,可以随便取一个3位数数字。 GPS location [Capture] Resolution and FPS 对不同的相机,需要正确设置相机的分辨率和帧频。对模拟相机可参考下表。 参数PALNTSC 相机宽720720 图像高576480 帧频25.029.97 运行代码 开始自动观测流星 在RMS目录下运行命令 python -m RMS.StartCapture 程序会自动每天在日落时开始运行,在日出时结束运行。 如果需要立即运行程序,可添加参数 -d HH.hh,HH.hh代码需要运行的小时数 python -m RMS.StartCapture -d 1.5 查看压缩视频文件 运行CMN_binViewer可以查看硬盘上的压缩视频文件。 查看火流星文件: python -m Utils.FRbinViewer ~/RMS_data/YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu是每个观测夜的目录名 恒星提取和流星探测 如果想要历史记录图像进行重新处理,如恒星提取和流星探测,可以运行命令: python -m RMS.DetectStarsAndMeteors ~/RMS_data/YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu 该命令会处理一个观测夜目录(YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu)中所有的数据,需要运行一段时间。运行完成后,会产生一个名为CALSTARS 的结果目录。 03 DIY流星观测站——设备选型与采购 1 相关配件 1.1 必须器材列表 树莓派电脑:Raspberry Pi 3(RPi3) 树莓派电源:电压5V,最大电流至少2A microSD卡:大于等于64GB,树莓派的系统盘,U盘不能作为系统盘。 microSD读卡器:向microSD卡中安装树莓派操作系统,读取microSD卡的数据,从树莓派拷贝数据。 3厘米×3厘米风扇:树莓派散热风扇。 铝合金散热片:一共需要3个。树莓派散热片,选择有粘胶的,可以直接贴在树莓派的芯片上。 时间模块:DS3231时间模块,树莓派关机后,可保存树莓派的时间。 USB视频采集卡(UTV007):将模拟相机的模拟视频信号转换为数字信号。 模拟相机:Sony673相机或WATEC WAT-902H相机,配置一个4mm或6mm的镜头。其他镜头也行,观测效果会略有不同。 12伏电源:模拟相机电压一般为12V。 HDMI线:树莓派视频输出接口为HDMI接口,如果显示器不支持HDMI接口,则需要配置一个HDMI转VGA接口的线。 1.2 可选器材列表 万用表:检验新买回的电源的电压是否正常,相机组装及故障时也会需要。 电烙铁、锡丝、夹子、绝缘胶带、松香:电子产品DIY必备物品。 相机板镜头接口:如果直接购买相机板,则需要在购买配套的镜头接口。 相机盒:网上买的工业相机,有时候没有相机盒。 AUTO IRIS接口:自动光圈控制线接口。不同的品牌和型号之间,自动光圈接口中4根线的对应位置会有所差异,或许需要手动调整接线。 AV延长线:延长模拟相机的视频输出线。 C/CS转接口:工业相机和镜头有C接口和CS接口之分,用于转接不匹配的相机和镜头。 USB延长线:USB视频采集卡的USB线偏短,接上延长线后方便操作。 三脚架:测试时放置相机。 2 DIY流星观测站硬件组装 所需器材列表:树莓派电脑(RPi3),5V树莓派电源,microSD卡,microSD读卡器,一个3厘米*3厘米风扇,3个铝合金散热片,一个DS3231时间模块 2.1 安装Raspbian操作系统 在树莓派官网下载最新版Raspbian镜像,通过microSD卡读卡器将Raspbian镜像安装到microSD上,详细的安装过程请参考官网教程Raspbian安装 2.2 安装散热片 将CPU和GPU的正反两面各粘一个散热片 2.3 安装树莓派保护壳: 上面两幅图是网上最便宜的“亚克力”保护壳,其实就是硬塑料,这种保护壳比较脆,在调试时需要频繁拆开外壳时,会非常不方便。左下角是另一种外壳,相对来说比较结实方便,右下角为安装好外壳的树莓派。 2.4 安装DS3231时间模块和风扇 DS3231时间模块应该插在靠里一排GPIO的前四个引脚上,如上图左图所示。 风扇接口应该插在靠外一排GPIO的第2和3个引脚上,如上图右图所示。 2.5 树莓派连接电脑 所需器材列表: - 显示器:查看显示器是否有HDMI、DVI或VGA接口 - 视频线:HDMI线、HDMI转VGA线、或HDMI转DVI线,取决于显示器的视频输入接口 - USB鼠标和键盘:树莓派一共4个USB接口,测试时或许会不够用,使用USB键鼠套装可以省一个USB接口。 - 网线:更新系统,安装软件 2.6 连接模拟相机(数字相机的支持正在研发当中) 所需器材列表:USB视频采集卡(UTV007),Sony673相机或WATEC WAT-902H相机,12V电源,两公头AV线。 取一根两端都是公头的AV线,一段接在相机的视频输出接口(AV母头),另一端接在USB视频采集卡(UTV007)的黄色视频输入母头。 2.7 联机测试 将相机和树莓派电脑连接起来,测试电脑是否能从相机正常采集图像。 打开终端(可通过快捷方式Crtl+Alt+T打开),安装mplayer: sudo apt-get install mplayer 通过mplayer可以预览相机的视频,如果是NTSC相机,则在命令行运行: mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=NTSC -vo x11 如果是PAL相机,则在命令行运行: mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=PAL -vo x11 请注意,上面两条命令中的“driver=v4l2”,“l”是小写的L。 如果一切正常,将会弹出一个窗口,窗口中会显示相机拍摄的视频。如果没有看到视频,请检查前面的步骤。 3 安装流星观测软件 3.1 安装相关依赖包 更新系统和系统中的软件包: sudo apt-get update sudo apt-get upgrade 安装流星观测软件的依赖包: sudo apt-get install git mplayer python-scipy python-matplotlib python2.7 python2.7-dev libblas-dev liblapack-dev at-spi2-core python-matplotlib libopencv-dev python-opencv python-imaging-tk libffi-dev libssl-dev 安装图形化文本编辑器: sudo apt-get install gedit 安装python环境 更新pip sudo pip install -U pip setuptools 安装并更新numpy sudo pip install numpy sudo pip –upgrade numpy 安装其他python依赖包: sudo pip install gitpython Pillow scipy cython astropy pyephem weave paramiko 3.2 设置时区和时钟模块 在天文领域,时间是非常重要的一个属性。我们观测的每一幅图像都需要有一个准确的时间标识,这样才能准确计算天文事件(如流星、引力波)的发生时间。 3.2.1 将树莓派的时区设置为UTC,在命令行中运行: sudo dpkg-reconfigure tzdata 该命令会打开一个界面,选择“None of the above” ,然后选择“UTC”,之后退出。 3.2.2 设置时间模块 前面我们已经为树莓派添加了时间模块硬件,这里对时间模块进行设置,在树莓派关机后,时间模块能够保持系统的时间。 编辑文件/boot/config.txt: sudo gedit /boot/config.txt dtparam=i2c_arm=on dtoverlay=i2c-rtc,ds3231 保存后关闭gedit,重启树莓派: sudo reboot 3.2.3 移除伪时间模块fake-hwclock sudo apt-get remove fake-hwclock sudo update-rc.d hwclock.sh enable sudo update-rc.d fake-hwclock remove 注释掉文件/lib/udev/hwclock-set的有-systz的那一行: sudo gedit /lib/udev/hwclock-set 在“有-systz的那一行”前面加上“#” 3.2.4 将当前时间写入到时间模块中,并删除NTP服务: sudo hwclock -w sudo apt-get remove ntp sudo apt-get install ntpdate 3.2.5 开机自动设置时间: 编辑/etc/rc.local,在exit 0前添加hwclock相关的命令 sudo gedit /etc/rc.local sleep 1 hwclock -s ntpdate-debian exit 0 3.2.6 阻止系统自动修改时间 编辑/etc/default/hwclock文件,设置参数HWCLOCKACCESS=no gedit /etc/default/hwclock HWCLOCKACCESS=no 3.2.7 关闭自动更新时间的功能 在/lib/systemd/system/hwclock-save.service中注释掉下一行: ConditionFileIsExecutable=!/usr/sbin/ntpd gedit /lib/systemd/system/hwclock-save.service #ConditionFileIsExecutable=!/usr/sbin/ntpd 3.2.8 开启实时时间服务: sudo systemctl enable hwclock-save.service 设置每15分钟更新一次时间,运行命令: crontab -e 然后选择一个文本编辑器,在文件的最后面增加下面的内容: */15 * * * * ntpdate-debian >/dev/null 2>&1 然后重启系统 3.3 开启看门狗(watchdog)服务 有时候树莓派电脑会莫名其妙的死掉,通过看门狗服务可以在电脑死机后自动重启电脑。 3.3.1 安装看门狗服务 sudo apt-get install watchdog 3.3.2 加载看门狗模块 sudo modprobe bcm2835_wdt 3.3.3 自动加载模块 sudo gedit /etc/modules-load.d/bcm2835_wdt.conf 添加内容: bcm2835_wdt sudo gedit /lib/systemd/system/watchdog.service 在[Install]部分添加如下内容: [Install] WantedBy=multi-user.target 3.3.4 配置看门狗服务: sudo gedit /etc/watchdog.conf 删除掉“#watchdog-device”开头的行的前面的“#” 同时也删除掉“#max-load-1 = 24”前面的“#” 3.3.5 设置看门狗服务为开机自启动并启动看门狗 sudo systemctl enable watchdog.service sudo systemctl start watchdog.service 3.4 安装流星观测软件 3.4.1下载软件源代码(默认将源码下载到用户根目录): cd ~ git clone “https:///mseeworld/DIY-MeteorStation.git” 3.4.2 安装流星观测软件: cd DIY-MeteorStation sudo python setup.py install 3.4.3 编辑观测软件的配置文件.config sudo gedit DIY-MeteorStation/.config [System] Station ID 观测站的唯一编号,可以随便取一个3位数数字。 GPS location 观测站所在位置的经纬度坐标,该坐标用来自动计算每天的黄昏和黎明时间,用于控制系统的开始和结束运行时间。 经纬多坐标可以通过手机的GPS软件查询,也可以通过百度等网站查询:[百度页面查询经纬度](http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/index.html)。 [Capture] Resolution and FPS 对不同的相机,需要正确设置相机的分辨率和帧频。对模拟相机可参考下表。 | 参数 | PAL | NTSC | |--------|-----|------| | 相机宽 |720 |720 | | 图像高 |576 |480 | | 帧频 |25.0 |29.97 | 修改完成后,保存并退出gedit文本编辑器。 3.5 配置模拟相机(Sony673) 将相机和树莓派连接上,打开树莓派电脑,运行mplayer,进行相机参数的配置。 打开终端,如果是NTSC相机,运行如下命令: mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=NTSC -vo x11 如果是PAL相机,运行如下命令: mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=PAL -vo x11 现在可以通过mplayer看到相机的内容,按相机中间的“SET”按钮,会出现配置菜单。 详细参数配置请参考DIY-MeteorStation/Guides/icx673_settings.txt文件,或者参考设置步骤: LENS - MANUAL SHUTTER/AGC - MANUAL (ENTER) MODE - SHT+AGC SHUTTER - 1/50 AGC - 18 WHITE BALLANCE - ANTI CR BACKLIGHT - OFF PICT ADJUSTMENT (ENTER) MIRROR - OFF BRIGHTNESS - 0 CONTRAST - 255 SHARPNESS - 0 HUE - 128 GAIN - 128 DEFOGG - OFF ATR - OFF MOTION DETECTION - OFF ......... Press NEXT ......... PRIVACY - OFF DAY/NIGHT - B/W (OFF,OFF,-,-) NR (ENTER) NR MODE - OFF Y LEVEL - - C LEVEL - - CAM ID - OFF SYNC - INT LANG - ENG ......... SAVE ALL EXIT 该参数适用于Sony673相机在夜晚观测流星时的情景,如果图像太暗,看不到任何星星,可以设置AGC=24。 如果mplayer显示一片绿,可以尝试在终端命令行中多次执行: sudo killall mplayer 4 运行流星观测软件 4.1 测试运行0.1小时(6分钟) python -m RMS.StartCapture -d 0.1 如果一切正常,会看到一个全白的窗口,在这个窗口的最上面会有一行显示“Maxpixel”。如果没有出现窗口,请参考下一节的“4.3常见故障”。 4.2 正式运行 python -m RMS.StartCapture 程序会自动每天在日落时开始运行,在日出时结束运行。 数据会保存在目录:/home/pi/RMS_data/CapturedFiles 观测到的流星目录:/home/pi/RMS_data/ArchivedFiles 4.3 常见故障 1) 有时候一些设备没有出现“Maxpixel”窗口,如果同时在日志文件中看到如下错误信息: (StartCapture.py:14244): Gtk-ERROR **: GTK+ 2.x symbols detected. Using GTK+ 2.x and GTK+ 3 in the same process is not supported 可能是缺少pyqt4-dev-tools库,安装该库: sudo apt-get install pyqt4-dev-tools 然后通过如下步骤解决该问题: python import matplotlib matplotlib.matplotlib_fname() 这时会打印出matplotlib包的配置文件路径“file_location”,编辑该文件: sudo gedit “file_location” 将行 backend : gtk3agg 替换为 backend : Qt4Agg 并删除行 #backend.qt4 : PyQt4 前的注释 然后保存并退出。 2)Astropy库安装失败 报错: ImportError: No module named _build_utils.apple_accelerate 或许是因为numpy的版本太老,运行下面命令更新numpy: sudo pip –upgrade numpy 之后需要按照3.1从新安装相关的软件包。 5 运行结果 流星观测站观测到的流星图像。 04 DIY流星观测站——镜头简介 镜头
相机
关于镜头的几个问题 最小光圈值和焦比的关系? 根据个人视角,将镜头分为3类 单反镜头:现在知名度最高,在某宝上搜镜头,出现的基本都是单反镜头。单反镜头工业成熟,精度比较高,物美价廉。有效通光口径一般在1到10厘米之间。 工业镜头:需求量最大,出货量最多,价格低廉。监控摄像头、车载仪、手机、直播等用到的镜头都可归类为工业镜头。有效通光口径一般在1到10毫米之间。这类镜头在某宝上也有不少,其中一手货大部分是国产的,国外的如computar等基本都是二手的。经测试,许多国产的镜头成像质量不是很好,二手的computar表现还不错。 天文专业镜头:使用量非常少,基本都是定制的,而且非常贵。在天文领域被称作光学系统(有主镜、副镜之称),大部分天文望远镜的“镜头”都非常大,光学结构由折射式变为反射式,等等等。有效通光口径在几十厘米到几十米之间,如兴隆观测站的30厘米、60厘米、85厘米、216厘米口径的望远镜,夏威夷在建的30米口径的光学望远镜。我就不在这儿王二卖瓜了,如果感兴趣自己去学习吧。 工业镜头术语(焦比,口径,焦距,视场大小) 1,焦距 照相机的镜头是一组透镜,可以把这组透镜理解为一个单体透镜。当平行于主光轴的光线穿过这组透镜时,会聚到一点上,这个点叫做焦点,焦点到透镜中心(即光心)的距离,就称为焦距。焦距固定的镜头,即定焦镜头;焦距可以调节变化的镜头,就是变焦镜头。镜头焦距是镜头的主要性能指标,它的长短决定着拍摄的成像大小,视场角大小,景深大小和画面的透视强弱。镜头上标注的多少mm,既不是镜头长度也不是镜头直径,是指焦距。如果是变焦镜头,那么就是两个数据构成的一个区间。 2,焦距与视场大小 下面三幅图源自某宝上某商家对镜头的介绍,个人感觉这几幅图直观的展示了焦距的意义:第一幅图展示了长焦和短焦镜头的区别:在相机感光器(CCD或CMOS芯片)的大小固定时,焦距越短看到的视角(视场)越大,但是看到的细节越少。第二幅图在第一幅图的基础上展示了不同焦距与其对应的视角大小。第三幅图对应第二幅图中不同焦距的实际成像效果。 3,光圈 光圈由镜头内部的若干块叶片组成,这些叶片围成一个圈,用来控制镜头的通光量。光圈值定义:镜头焦距与光圈叶片所组成的圈的直径(也就是光圈大小)的比值。例如,当镜头焦距为50mm,光圈直径为35mm的时候,光圈值就是1.4。通常光圈值由f值来代替。通过下图可以直观的看到不同光圈值对应的开度。 该图片摘自网上。 根据光圈值的定义,光圈数值越大,光圈就越小,也就是光圈叶片所围成的圈越小,通光量也越小。相邻的两档光圈值,通光量相差两倍。也就是说,相邻两档的光圈,其光圈面积相差两倍,也就是光圈直径相差根号2倍,即大约1.4倍。标准光圈值通常是:1.0 - 1.4 - 2.0 - 2.8 - 4.0 - 5.6 - 8.0 - 11 - 16 - 22 - 32。以上的标准光圈值,通常都会出现在老式镜头的光圈环上。现在的相机,通常能够使用1/2档或1/3档的光圈,所以会出现诸如7.1等非标准光圈值。 在相机的镜头上,通常用1:f值这样的形式来说明光圈值,f即为光圈最大值。例如1:2.8表明该镜头的最大光圈值是2.8,也就是其最大光圈直径与镜头焦距的比是1:2.8。 4,光圈和焦比: 光圈出现在单反上,焦比出现在天文望远镜上。这两个的意义相似但又不同,我一直没能完全弄明白。个人感觉焦比相当于单反镜头的最小光圈值,但实际好像不是这个意思。 工业镜头接口 1,CS接口和C接口 工业相机和镜头接口分为两类CS接口和C接口,CS接口和C接口可通过一个5毫秒的转接环转接。CS接口与C接口的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面(摄像机CCD光电感应器应处的位置)的距离不同,C接口的距离为17.526mm,CS型接口此距离为12.5mm。C卡口螺纹的大径是1inch,即25.4mm,螺距为一英寸32牙。 2,C接口转单反接口 某宝上有单反接口转C口的转接环,如佳能EOS EF单反镜头转工业相机C口 ( EOS-C)。转接环虽然能把佳能镜头接在工业相机上,但是接上之后可用视场非常小,该部分内容将在下一篇“相机简介”中详细分析。 3,螺口和卡口规格 螺口:0.75(M42,M58,M72等),C口,CS口,M90×1等 卡口:F口(Nikon),Cannon,Petax等 安防相机和镜头多使用C和CS接口,该接口支持的相机最大靶面为1英寸。 工业相机中以尼康F接口最为典型,F接口后截距为46.5mm,卡口直径为47mm,支持全画幅的相机(36mm*24mm)。 05 DIY流星观测站——相机简介 1. 关于相机的几个问题 关于相机芯片(CCD或CMOS)最低感光能力的问题: 天文中通过“极限星等”衡量一个观测系统的观测能力,即在指定的曝光时间内,能看到的最暗的星星的星等。极限星等越大,观测能力越强。如水星最亮时为-1.4等、天狼星最亮时-1.7等、月亮满月时-12等。工业相机通过最低照度来衡量相机的最低感光能力,最低照度和极限星等如何转换?或者问要想看到天狼星,相机的最低照度应该是多少? 关于PAL和NTSC的几个问题: PAL(每秒25帧,电视扫描线为625线)和NTSC制式(每秒29.97帧,电视扫描线为525线)是模拟时代的视频传输(存储)标准? PAL和NTSC制式与信号传输方式是模拟方式还是数字方式无关,数字方式也可以直接传输或存储PAL和NTSC制式的视频? 电视是一帧一帧采集的,用模拟信号传输,是因为当时的编码、解码、传输、显示标准是模拟标准? 2. 相机的定义 模拟相机:产生的图像是PAL或NTSC格式,通过AV线输出模拟信号,可直接接到电视上显示。如果要采集到电脑存储,需要通过模数采集卡采集。 数字相机:产生的图像是数字格式YUY2、MJPG、H.264、H.265等,通过USB传输信号. 3. 相机芯片(CCD、CMOS)尺寸术语 全画幅:或称全片幅,135全画幅,Full Frame。全画幅是一个摄影方面的术语,是指感光面积为36×24mm,和以前的胶片是一样的。这一规格被用于描述镜头的成像圈指标和感光元件的尺寸。 APS-C:APS规格有三种,30.3×16.6毫米、24.9×16.6毫米、30.3×10.1毫米,分别命名为APS-H、APS-C、APS-P,其中APS-C的比例与全画幅相同而成为了主流,目前常见的APS画幅单反相机基本都是APS-C的,因此也有C幅机的叫法。 1/2.7”:”代表英寸,表示对角线长度为1/2.7英寸。 该图片摘自网上。 4. 工业相机参数 1)模拟相机SONY 673CCD(sensor)+SONY 4140(DSP)参数示例: 总像素: PAL: 1020H×596V NTSC: 1020H×508V 有效像素: PAL: 976H×582V NTSC: 976H×494V 信号制式: PAL/NTSC(默认PAL制式,可选择NTSC制的) 分辨率(水平中心):1200TVL 数字降噪: 2D数字降噪(2DNR)支持0-15的16等级可调节 宽动态: 数字宽动态(自适应色阶再现) OSD菜单:支持 低照度: 0.0001LUX/F1.2 信噪比: ≥48dB 视频输出幅度: 1.0Vp-p/75Ω 自动增益控制: 0.25/0.50/0.75/1.00四个等级可调节,可高达到55dB 曝光模式: 电子曝光 2)数字相机 SONY IMX322参数示例: 最低照度:0.01lux 接口:USB接口,支持OTG协议 视频格式:H264输出 图像分辨率:1920X1080@ 30fps 3)天文数字相机Andor-DZ936N参数示例: CCD像元数:2048 × 2048 CCD尺寸:27.6 × 27.6mm 像元大小:13.5um × 13.5um 满阱电荷:100,000 e- 最大读出速度:5 Mhz 读出噪声:2.9 e- 帧速率:0.95 fps(全画幅) 最大制冷温度:-100℃ 音视频传输标准列表: 显示效果对比:HDMI > VGA > S-Video > AV > TV。原因是压缩越少的效果越好。 HDMI:即DVI的升级版本,基本上就是数字的RGB分离的信号,传输过程中不容易损耗,而且有自动校正功能,在电视内部处理时不需要模数转换过程,因此避免了在VGA信号在模数转换过程中发生的误差。 VGA信号:是RGB分开传输的模拟信号,但是没有经过压缩和编码的,所以是模拟信号中效果最好的,从某种意义上面来讲,它也可以实现点对点传输。但是做为模拟信号,它就不可避免的存在电视内部模数转换的过程,因此对传输要求比较高,很容易出现显示画面和实际传送画面的颜色偏差。VGA和HDMI(DVI)属于VESA的标准,属于电脑类信号,但是他们兼容电视类信号格式。 S-Video信号:由亮度信号和色度信号组成,就是将亮度信号和色度信号独立传输的AV信号,避免了AV信号常有的串色或偏色的现象,但是分辨率和AV一样(NTSC制式是480i,PAL制式是576i)。 AV信号:音频线(Audio Cable)和视频线(Vidio Cable)的简称。由于AV输出仍然是将亮度与色度混合的视频信号,所以依旧需要显示设备进行亮度和色彩分离,并且解码才能成像。这样的做法必然对画质会造成损失,所以AV接口的画质依然不能让人满意。 视频编码标准列表: 视频压缩比例:H.265 > H.264 > MJPG > YUY2 PAL和NTSC:也是视频编码标准? YUV:是一种颜色编码方法。常使用在各个视频处理组件中。YUV在对照片或视频编码时,考虑到人类的感知能力,允许降低色度的带宽。Y代表明亮度(Luminance、Luma),“U”和“V”则代表色度、浓度(Chrominance、Chroma)。YUV的发明是由于彩色电视与黑白电视的过渡时期。黑白视频只有Y视频,也就是灰阶值。到了彩色电视规格的制定,是以YUV/YIQ的格式来处理彩色电视图像,把UV视作表示彩度的C,如果忽略C信号,那么剩下的Y信号就跟之前的黑白电视频号相同,这样一来便解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题。YUV最大的优点在于只需占用极少的带宽。 YUY2:YUV格式的一种,对YUV三个信道以4:2:2方式打包,示意图。 该图片摘自网上。 M-JPEG:简写为MJPG,源于JPEG压缩技术,是一种简单的帧内JPEG压缩。 MPEG:压缩运动图像及其伴音的视音频编码标准,它采用了帧间压缩,仅存储连续帧之间有差别的地方 ,从而达到较大的压缩比。MPEG现有MPEG—1、MPEG—2和MPEG—4三个版本,以适应于不同带宽和图像质量的要求。 H.264:是MPEG4的一部分,是一个数字视频编码标准,是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式。H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的视频编解码技术标准之一。 H.265:在有限带宽下传输更高质量的网络视频,压缩效率应该比H.264至少提高1倍。 版权声明:本文为CSDN博主「十年壹剑」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。 |
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