数字摄像机与模拟摄像机的对比

nullnull 第1部分 数字高清摄像机与模拟摄像机的对比 null什么是数字摄像机 ？数字摄像机，前端多数采用的是百万像素CMOS感光器，由百万像素CMOS将光信号转换成数字信号，然后由DSP进行图像处理与压缩，最后将压缩视频通过网络输出 注：波粒的百万高清摄像机就是采用了数码相机里500万像素感光器与DSP，制成了安防行业 摄像机，让安防监控的画质如数码相机般清晰。 null什么是模拟摄像机？前端采用隔行扫描感光器将光信号转换成模拟电信号，接着由DSP进行 A/D转换与色彩处理后，再做D/A转换，最后调制成PAL/NTSC制式电视视频信号输出null1.清晰度对比 彩色模拟摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625扫描线，去消隐后575线，目前最高达到540线左右已经是极限了，分辨率上比较，模拟摄像机接如后端监控录像设备，分辨率最高为4CIF或D1，约40万像素， 而数字摄像机则可以高达百万像素。nullCIFnullD1null720Pnull2.扫描方式对比 数字高清摄像机采用逐行扫描，每一帧图像均是由电子束顺序地一行接着一行连续扫描而成。 而模拟摄像机则采用隔行扫描，隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半,隔行扫描会带来许多缺点，如会产生行间闪烁效应、边沿锯齿化现象等不良效应.隔行扫描会导致运动画面清晰度降低 。隔行扫描 逐行扫描假如开车的就是盗车贼，那么快速运动下状况下，隔行扫描根本无法录下盗贼的任何特征null3.视频处理对比 模拟摄像机输出模拟视频信号到后端DVR等设备。DVR通过最前端的DOCODE（采集芯片）将模拟信号转成数字信号，首先得到的是half D1分辨率画面, 那么DVR常常用的比较多的CIF,D1或QCIF是怎么来的？这几个分辨率画面的形成会给清晰度带来怎样的影响？ 说明：704X576(4CIF)是由 D1画面各在左右裁剪掉8个像素形成，通常4CIF也常常被称为D1模拟摄像机的视频处理nullD1 : D1是由两幅不同时刻奇场与偶场的Half D1（720X288)分辨率画面组合而成，如果画面静止,接收了2副奇偶场720X288(Half D1)画面 ,从而拼成720X576(D1)的画面,不会有不良影响.但是一旦画面有运动物体,一副D1采用两幅不同时刻的Half D1拼成，会有严重锯齿现象,为了消除锯齿,所以就要对D1画面做反交错图象加工处理,在加工的过程中会大大损伤视频清晰度，导致D1清晰度真实值远低于理论值。CIF : CIF的画面是由Half D1将横向的720压缩一半然后左右各裁剪掉4个像素形成352,从而得到352X288，CIF画面的形成过程视频损伤较少，这就是为什么常常有人说 D1清晰比CIF高的不明显的真实原因。为什么市场上的DVR还是以CIF录像占主流。奇场 偶场 一帧图QCIF : QCIF也是有Half D1压缩而成，目前很多硬压DVR卡多画面预览分辨率为QCIFnull1. D1录像的码流与硬盘消耗量是CIF的4倍左右，几乎与720P数字高清相当。 2. 压缩D1画面所消耗的DSP资源也是CIF的4倍左右 3. D1硬压缩录像卡或主机的成本与价格是CIF硬压缩录象卡或主机的3-4倍 D1比CIF提升不大,画质不够理想,但付出的代价却很大. 而数字摄像机的720P只比D1高了1.6倍,画质却能感觉到巨大提升 D1 的弊端与烦恼CIF = 352X288 = 10万像素 D1 = 720X576 = 41万像素720P = 960X720 = 69万像素null 数字摄象机的视频处理 数字摄像机采用逐行扫描，后端是完整的一帧接一帧图象接受.不需要将不同时刻奇偶场画面拼接合成视频，不需要为了消除锯齿进行视频反交错处理，清晰度没有损伤，数字摄像机最后输出给后端混合DVR\PDVR\NVR\PC电脑的是已经压缩过的数字视频，不需要视频采集芯片进行A/D转换，直接由后端设备存储起来，不需要占用CPU或DSP资源去压缩视频，从而节省了处理器资源，减低了对后端设备的配置要求。 null4.色彩还原度对比 传统模拟摄像机输出的是复合模拟视频信号，当信号传输到后端DVR等设备时，DVR前端的Video decoder视频采集芯片，除了模数转换，还要梳状滤波处理，也就是亮色分离，由于色度信号和高频的亮度信号占用了频带中相同的频率资源，所以，在decoder中将它们分开比较困难，很难还原出完全一致的色彩，导致画面容易出现杂色斑点，而数字摄像机就不会有这种烦恼，色彩可以做到更加逼真。模拟摄像机 数字摄像机null5. 模数(A/D)转换对比 通过前面我们介绍的模拟与数字摄像机工作原理对比，模拟摄像机自感光器视频输出后，最早到达DVR等后端主机设备，总共要发生3次 模数之间转换，每次转换都会导致画面质量下降。数字摄像机的前端感光器输出为数字信号，后面不发生反复的AD转换，而是直接压缩与处理null6.布线对比 传统模拟摄像机如果集成了PTZ等控制与声音，那么在布线方面就非常繁琐。视频线，音频线，电源线，控制线都是独立的，布线工作量大，并且布线成本高，而数字网络高清摄像机则可以将视频线，音频线，电源线，控制线4合为1，采用一根网线传输，布线简单，同时大大降低了布线成本与难度。 null7.视频传输对比 传统模拟摄像机输出为的模拟信号，长距离传输容易衰减，并且易受到电磁干扰，图像质量受影响。而数字高清摄像机则以数字信号方式传输，无论是多长的传输距离，传输过程都没有干扰烦恼与衰减，视频传输无损伤。 无干扰null对比传统网络摄像机，可以简单的理解为：模拟摄像机+单路视频服务器 = 隔行扫描网络摄像机 null 第2部分 百万高清监控大规模普及的条件与发展时机null百万高清数字摄像机发展的障碍大家都知道，百万高清摄像机多年前就已经上市，为何迟迟不能上量？市场不冷不热，它有哪些发展阻力与障碍？它要受那些因素影响？多年来影响百万高清数字摄像机应用的主要因素有： ① 成本价格 ② 网络带宽 ③ 压缩器性能、 ④ 硬盘容量 ⑤ 感光器 ⑥ 后端配套设备null成本与价格在过去，百万高清摄像机几乎都出自国外厂家及他们的代理，产品价格极其昂贵，让很多需要高清的用户望而却步。 而今天以波粒为代的国内研发型核心厂家突破重重技术难关，自主开发生产国产百万高清数字摄像机，在成本上获得巨大竞争优势，如今百万高清摄像机的价格越来越逼近传统模拟摄像机。最终实现百万高清普及的历史重任必将落在国内厂家肩上，我们就通过DVR行业历史为例，就能预测到这一点。 早在10年前左右，当时已经有国外品牌DVR卡，但是DVR用量却一直上不去，直到国内厂家介入，尤其是国内低成本的软压缩DVR卡的出现，大大推动了全球视频监控产业。null网络带宽说到百万高清网络摄像机，大家立刻会产生一个顾虑，那就是网络带宽 很多人对百万高清网络摄像机存在认识上的误区，包括很多百万高清网络摄像机 厂家，其实百万高清网络摄像机的最大优势在于其清晰度的飞跃，从过去的几十 万像素发展到百万像素，大大的提高了人们的视觉效果与实际价值。而网络则仅 仅是传输方式中的一种而已。并且早在DVR时代，网络功能与性能已经非常优越 百万高清网络摄像机的应用分为以下两类： 1）高端监控 ，如大型广场、交通等 2）民用监控，如商场、住宅楼、工厂车间、娱乐系统、网吧等 对于大项目来说，预算相对充裕，有光纤专线网络，带宽根本就不是问题 而对于民用监控来说，远程百万高清的意义较小，这类监控，更多是追求本地 高清录像，留下证据，而远程监控则可以利用百万高清摄像机双码流的技术，实 现本地百万高清，远程CIF监控。null处理器性能过去硬压缩DVR卡是一芯一路压缩，今天硬压缩已经实现一芯8路压缩，从这点就可以看到DSP的性能是在快速提升与完善。 null硬盘容量80-200G500G-2000Gnull感光器因此有人预测，CMOS传感器将在未来的3-5年里取代CCD而 成为市场主流 null后端录像设备