1 · 摄像头基础概念
工作原理 · 像素与分辨率 · 帧率与码率 · 接口类型
⚙️ 摄像头工作原理
摄像头通过镜头将光线聚焦到图像传感器（CMOS / CCD）上，传感器将光信号转换为电信号，再经过模数转换、ISP（图像信号处理器）处理，最终输出数字图像或视频流。核心流程：镜头 → 传感器 → 模拟前端 → ISP → 输出。
现代摄像头通常集成 ISP，可自动完成白平衡、曝光、降噪等处理，输出 YUV 或 MJPEG 格式数据。
🔲 像素与分辨率
像素是图像的最小单元，每个像素记录色彩与亮度信息。分辨率表示图像中像素的总数，通常用宽×高表示。常见分辨率对照：
| 名称 | 分辨率 (宽×高) | 总像素 (约) | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| VGA | 640 × 480 | 0.3 MP | 老式摄像头、嵌入式 |
| HD | 1280 × 720 | 0.9 MP | 入门高清 |
| Full HD | 1920 × 1080 | 2.1 MP | 主流摄像头、直播 |
| 4K UHD | 3840 × 2160 | 8.3 MP | 高端安防、专业视频 |
分辨率越高，图像细节越丰富，但数据量也越大，对带宽和存储要求更高。
⏱️ 帧率与码率
帧率 (FPS) 表示每秒捕获/显示的帧数，常见帧率：15fps（入门）、30fps（流畅）、60fps（高动态）。码率 (bitrate) 指视频流每秒的数据量，单位 bps / Kbps / Mbps。码率 = 分辨率 × 帧率 × 色彩深度 × 压缩比。
码率直接影响视频清晰度与文件大小。例如 1080p@30fps 使用 H.264 压缩时，推荐码率约 8~12 Mbps。
🔌 摄像头接口类型
主流接口分为 USB、CSI、IP（网络）三类，各有优劣：
| 接口 | 带宽 | 传输距离 | 典型场景 |
|---|---|---|---|
| USB (2.0/3.0) | 480 Mbps / 5 Gbps | ~5 m | PC摄像头、工业相机 |
| CSI (MIPI) | 1~4 Gbps (每lane) | ~0.3 m (板载) | 嵌入式、树莓派、手机 |
| IP (RTSP/ONVIF) | 百兆/千兆以太网 | 100 m+ | 安防监控、远程视频 |
USB 摄像头开发最便捷；CSI 接口延迟极低，适合边缘设备；IP 摄像头适合分布式监控系统。