高清與傳統(tǒng)模擬的比較

　　從性能而言，數(shù)字百萬高清攝像機可以說是全面的超越了傳統(tǒng)的模擬攝像機，由于其工作原理的本質(zhì)性區(qū)別，模擬攝像機技術(shù)在發(fā)展中出現(xiàn)了各種瓶頸與限制，而數(shù)字百萬高清產(chǎn)品的突出特點則克服了這些限制。百萬高清攝像機與模擬攝像機最大的差別在于畫質(zhì)上的飛躍。

　　首先，傳統(tǒng)模擬攝像機原本分辨率就不高，加之要受到反復(fù)的A/D轉(zhuǎn)換、電磁傳輸干擾、隔行掃描、D1畫面的合成反交錯等視頻損傷的影響，實際到達人眼時已經(jīng)非常的模糊不清了，所以無論是D1還是4CIF等只不過是理論數(shù)值，在實際應(yīng)用中清晰度則完全達不到理論數(shù)值水平。數(shù)字攝像機采用的是數(shù)字信號傳輸，它將光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后由DSP進行圖像壓縮與處理，最后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字壓縮視頻輸出，數(shù)字攝像機在抗電磁干擾性、逐行掃描、畫面分辨率方面都擁有傳統(tǒng)模擬攝像機所不能比擬的優(yōu)勢。

　　其次，傳統(tǒng)模擬彩色攝像機采集垂直分辨率，PAL制式下625線，去消隱后575線，最高達到540線左右已經(jīng)是目前的極限，而數(shù)字高清攝像機最低可達800線以上，并且從分辨率上來看，傳統(tǒng)模擬攝像機最高分辨率可以達到D1或者4CIF左右，約合(40萬像素)，而數(shù)字攝像機則沒有此項限制，可以達到百萬級像素甚至千萬級像素，兩者之間在像素和清晰度方面的表現(xiàn)則根本不可同日而語。

　　第三，數(shù)字百萬高清攝像機采用的圖像掃描模式為逐行掃描，每一幀圖像均由電子束順序一行接著一行連續(xù)掃描而成。而傳統(tǒng)模擬攝像機的掃描模式則采用隔行掃描，隔行掃描的行掃描頻率為逐行掃描時的一半。隔行掃描由于其工作原理所以在應(yīng)用中擁有諸多缺點，例如產(chǎn)生行間閃爍效應(yīng)、出現(xiàn)并行現(xiàn)象或出現(xiàn)垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象等不良效應(yīng)，并導(dǎo)致整體運動畫面清晰度降低。

　　第四，數(shù)字高清攝像機的色彩可以做到比模擬攝像機更加逼真，模擬視頻信號中的亮度信號與色度信號由于占用了相同的頻帶，在由視頻采集芯片做梳狀濾波(亮色分離)時，很難將色度與亮度信號徹底分離，導(dǎo)致畫面出現(xiàn)雜色斑點與色滲透現(xiàn)象，而數(shù)字高清攝像機則沒有這個煩惱，色彩更加的逼真、更加富有層次感、畫面飽和度更佳。

　　第五，模擬攝像機需要將控制線、視頻線、音頻線、電源線都以獨立的形式進行布線搭配，布線非常的繁瑣復(fù)雜且工作量大、綜合布線成本較高，在工程應(yīng)用中有許多的局限。

　　所以，從功能方面來看，數(shù)字百萬高清產(chǎn)品相較于傳統(tǒng)的模擬攝像機來說確實有著許多的優(yōu)勢，但僅從功能這個單一的角度來分析、判斷還是比較片面的。為了更加全面地分析安防行業(yè)的發(fā)展趨勢，并解開筆者對本次安博會上數(shù)字百萬高清的系列產(chǎn)品集體亮相的疑問，筆者從市場需求的角度展開了深入的調(diào)查和走訪。 [nextpage]

　　高清時代攝像機技術(shù)發(fā)展

　　隨著高清專業(yè)影視攝像機、高清視頻會議、高清視頻監(jiān)控等高清視頻系統(tǒng)應(yīng)用的逐步普及，高清視頻時代已全面來臨。對于廣大視頻行業(yè)從業(yè)人員而言，攝像機技術(shù)的重要變化，值得關(guān)注。

　　1.高清攝像機是數(shù)字化攝像機

　　CMOS高清攝像機從CMOS Sensor輸出圖像信號開始，產(chǎn)品整個系統(tǒng)中圖像信號均為數(shù)字信號，數(shù)字信號處理技術(shù)貫穿系統(tǒng)全部。這一點與標清攝像機有著根本不同。標清攝像機，很多型號圖像芯片輸出模擬圖像信號，整機也很多輸出模擬圖像信號

　　CCD高清攝像機雖然CCD芯片輸出的圖像信號為模擬信號，但經(jīng)AFE(模擬前端)后，即轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，系統(tǒng)的其后部分也都是數(shù)字信號處理技術(shù)完成圖像信號處理及輸出。

　　2. 數(shù)字化攝像機帶來的一系列技術(shù)革新

　　i. 高清攝像機往往在DSP圖像信號處理階段，也完成圖像壓縮，比如MPEG4和H.264壓縮。這是數(shù)字化圖像信號處理帶來的特點。在標清攝像機時代，攝像機和視頻壓縮編碼的視頻服務(wù)器往往分開。

　　ii.高清攝像機的高清視頻數(shù)據(jù)量大，且高速。數(shù)字化的高速高清視頻數(shù)據(jù)，導(dǎo)致標清時代傳輸介質(zhì)和傳輸設(shè)備在高清時代將產(chǎn)生重要變化，甚至不再適用。未經(jīng)壓縮的1080P高清數(shù)據(jù)可達1Gbps以上。H.264算法圖像壓縮后，數(shù)據(jù)流量也將達到8Mbps甚至更高之多。對于視頻監(jiān)控應(yīng)用，這種變化甚至可以說是巨大的。高速數(shù)字信號，很大程度上不能采用標清模擬圖像信號傳輸設(shè)備及組網(wǎng)。

　　iii. 標清時代，視頻服務(wù)器、IPCAM等模擬圖像信號數(shù)字化處理時，很多情況下，犧牲了圖像信號主客觀質(zhì)量，換取數(shù)字化傳輸和存儲的便利。高清時代，高清攝像機是數(shù)字化攝像機，這種情況將不再。

　　iv. 高清視頻信號的傳輸，與標清攝像機的模擬圖像傳輸有著較大不同。HDMI接口傳輸距離短，HD/3G-SDI接口雖然傳輸距離要遠一些，但價格不菲，往往用于演播室等專業(yè)傳輸領(lǐng)域。

　　v. IPCAM將獲得很大發(fā)展。高清攝像機是數(shù)字化攝像機，數(shù)字化圖像信號與生俱來的傳輸手段是網(wǎng)絡(luò)傳輸，加之標清攝像機圖像傳輸?shù)慕橘|(zhì)和設(shè)備很多不再適用于高清時代，在小區(qū)監(jiān)控、樓宇監(jiān)控等場合，傳統(tǒng)模擬攝像機的組網(wǎng)及傳輸方式，很可能被徹底顛覆，代之以以太網(wǎng)等組網(wǎng)方式，實現(xiàn)高清攝像機組網(wǎng)。雖然IPCAM遠程圖像傳輸?shù)墓δ?，短期?nèi)，由于Internet網(wǎng)速不夠，遠程訪問高清IPCAM還不現(xiàn)實，但隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的逐步增大，高清IPCAM遠程訪問也將日漸增多。起碼現(xiàn)在局域網(wǎng)范圍內(nèi)，對每路8Mbps的高清攝像機網(wǎng)速需求，立即可以廉價實現(xiàn)。加之以太網(wǎng)等組網(wǎng)的成熟廉價，可以預(yù)計高清IPCAM將在小區(qū)監(jiān)控、樓宇監(jiān)控等場合逐步普及流行。

　　技術(shù)引領(lǐng)社會進步，高清攝像機的這些特點將很可能帶來視頻產(chǎn)業(yè)的一些重大變化。 [nextpage]

　　高清攝像機購買注意事項

　　1、了解需求：高清攝像機主要應(yīng)用在金融系統(tǒng)、道路交通監(jiān)控和其他一些對圖像有特殊要求的場所。這些場所都是對影像有高要求的，能夠看清楚人臉特征、車牌號碼等。因此，則可以從成本上來考慮是否選擇該產(chǎn)品。

　　2、了解產(chǎn)品：目前，市場上把高于480線的攝像機定位為高清攝像機，其實市場上銷售的500線以上的高清晰攝像機有部分和480線的CCD是基本相同的，主要是視頻數(shù)字處理芯片(DSP)不同。有些廠商具有強大的研發(fā)能力，他們研發(fā)出15?16位(比特)的視頻數(shù)字處理芯片，比起市場上480TVL攝像機的SONY 10位(比特)芯片有更強的數(shù)據(jù)處理能力和更快的圖像處理速度。

　　3、指標檢測：其實，500線以上的高清監(jiān)控攝像機和480線的清晰度，單從肉眼上是很難分辨出來的。因此，首先要用專業(yè)的測試儀器來測試，測試攝像機的清晰度、色彩還原度、信噪比、低照度、同步、色同步、副載波頻率等技術(shù)指標。其次，可以模擬一些場景進行測試。主要是觀測靜態(tài)清晰度、動態(tài)清晰度、色彩還原度?？梢耘臄z風(fēng)光、景物、鮮花、移動的物體，人，觀察畫面是否干凈，噪聲大小、色彩是否自然逼真。

　　4、功能性：高清晰監(jiān)控攝像機主要是體現(xiàn)在畫面的清晰度上，要做到畫面的清晰度，不僅僅是一個水平分辨率達到540TVL就行了，最好還具備一些寬動態(tài)、自動白平衡、圖像的銳利度調(diào)整、超級數(shù)字降噪(信噪比)、智能數(shù)字自動測光補償?shù)裙δ?。在檢測寬動態(tài)功能時，需要觀察亮區(qū)與暗區(qū)之間過渡是否清晰自然，寬動態(tài)范圍是否能夠自動調(diào)節(jié)。好的攝像機在亮區(qū)和暗區(qū)都會有豐富的層次和細膩的表現(xiàn)，在夜間的大燈下看車牌時，大燈的輪廓、燈絲和車牌都十分清楚，而且不出現(xiàn)豎亮線。而低照度則要在夜晚來觀測攝像機的監(jiān)視畫面是否清晰，噪聲大小如何。

　　5、操作設(shè)定：操作設(shè)定主要從攝像機參數(shù)設(shè)置是否方便來考察。目前的高清攝像機操作設(shè)定主要是通過菜單和撥碼兩種方式來調(diào)節(jié)。帶有菜單的攝像機則需注重菜單功能是否豐富，是否容易調(diào)好，能否滿足不同的復(fù)雜監(jiān)控環(huán)境。中文菜單要比英文菜單調(diào)試直觀，容易上手。目前，有的攝像機菜單有標準白天、日夜、夜晚KTV娛樂場所、自定義模式，你只需要選擇一種模式就能夠輕松應(yīng)對各種復(fù)雜的環(huán)境需要，快速方便。

　　6、數(shù)據(jù)接口：在實際應(yīng)用中，監(jiān)控攝像機可能因為環(huán)境或者人為破壞，導(dǎo)致無法正常工作。因此，在購買高清攝像機的同時，還要注意它的數(shù)據(jù)接口是否豐富。觀察后面板上是否有報警接口，音頻接口和RS-485接口。有的接口能夠提高監(jiān)控的安全等級，有的接口能夠方便遠程菜單調(diào)用設(shè)置。

　　7、電源范圍寬：在實際工程中，常常會遇到電源不穩(wěn)定而燒壞攝像機的現(xiàn)象。特別是在一些邊遠山區(qū)，電壓時高時低，非常容易導(dǎo)致監(jiān)控攝像機無法正常運轉(zhuǎn)。目前，攝像機的電源大部分是DC24V和AC12V。但是有的廠家的攝像機是有電源冗余功能的，比如標準電壓是AC12V，但是攝像機卻可以在9?16V之間正常工作。電源范圍寬的優(yōu)勢在電壓不穩(wěn)定時候自然也就凸顯。

　　8、安裝調(diào)試：高清攝像機和普通攝像機的安裝和調(diào)試方法基本相同，但必須要注意好鏡頭選配，因為鏡頭的質(zhì)量不好，或者選配不好，很大程度上會影響到畫面的清晰度。比如鏡頭的尺寸，與監(jiān)控攝像機是否匹配都要考慮。還有鏡頭的后焦面要調(diào)準，防護罩的前端玻璃要采用質(zhì)量好的光學(xué)玻璃，這些都會影響到清晰度。

　　9、配套產(chǎn)品：要獲取高清影像，除了前端是高清攝像機之外，傳輸系統(tǒng)，中間系統(tǒng)和終端顯示系統(tǒng)都必須滿足帶寬和壓縮的要求，才能達到高清晰度的實際效果。包括線纜、矩陣、硬盤錄像機，視頻服務(wù)器、各種視頻編碼器等。光纜的帶寬大、衰減小、高抗干擾、可較好保證圖像傳送的各項指標。終端顯示設(shè)備最好選擇逐行掃描監(jiān)視器，而且是600線以上的。因此，光使用高清晰度攝像機而忽視其他配套設(shè)備的選用是達不到真正目的的。

　　10、技術(shù)支持：最后，在購買產(chǎn)品之前，千萬不要忘記了解該廠商在產(chǎn)品上的技術(shù)支持力度，是否能夠提供專門的技術(shù)培訓(xùn)，對產(chǎn)品的特殊功能和操作菜單進行詳細的解說，這些對于工程施工來說，都是最實際的。另外，如果產(chǎn)品出現(xiàn)問題無法正常工作，該廠商是否能夠提供相應(yīng)的技術(shù)服務(wù)，在最短的時間里，來維護和檢修產(chǎn)品，這點也是很重要的。