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模拟摄像机时代为何无法高清

 

百万高清,成为监控行业日趋热门的市场话题,相信在今年的监控应用中,使用高清监控解决方案的项目将越来越多。

作为一名监控行业的从业人员,很多人很疑惑,为什么没有百万模拟摄像机,或者超过540线的模拟摄像机?为什么目前只有网络摄像机能做到高清?看了下文,可能有助于你对模拟摄像机和高清摄像机的理解。

从性能而言,数字百万高清摄像机可以说是全面的超越了传统的模拟摄像机,由于其工作原理的本质性区别,模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制,而数字百万高清产品的突出特点则克服了这些限制。百万高清摄像机与模拟摄像机最大的差别在于画质上的飞跃。

模拟摄像机之所以无法跨越高清这道门槛,主要在于它的工作原理框架已经框死了,从它诞生到发展现在已经到了这个框架的极限。主要有以下几点原因:

第一:传输系统分为模拟传输系统和数字传输系统。在模拟传输系统中,信号以连续变化的电磁波在媒体中传输。在数字系统中,信号以不连续的电压脉冲传输(即正电压表示二进制1,负电压表示二进制0),bit/s计量。

第二,传统模拟摄像机原本分辨率就不高,加之要受到反复的A/D转换、电磁传输干扰、隔行扫描、D1画面的合成反交错等视频损伤的影响,实际到达人眼时已经非常的模糊不清了,所以无论是D1还是4CIF等只不过是理论数值,在实际应用中清晰度则完全达不到理论数值水平。数字摄像机采用的是数字信号传输,它将光信号转化为数字信号,然后由DSP进行图像压缩与处理,最后通过网络将数字压缩视频输出,数字摄像机在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势。

第三,传统模拟彩色摄像机采集垂直分辨率,PAL制式下625线,去消隐后575线,最高达到540线左右已经是目前的极限,而数字高清摄像机最低可达800线以上,并且从分辨率上来看,传统模拟摄像机最高分辨率可以达到D1或者4CIF左右,约合(40万像素),而数字摄像机则没有此项限制,可以达到百万级像素甚至千万级像素,两者之间在像素和清晰度方面的表现则根本不可同日而语。

第四,数字百万高清摄像机采用的图像扫描模式为逐行扫描,每一帧图像均由电子束顺序一行接着一行连续扫描而成。而传统模拟摄像机的扫描模式则采用隔行扫描,隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半。隔行扫描由于其工作原理所以在应用中拥有诸多缺点,例如产生行间闪烁效应、出现并行现象或出现垂直边沿锯齿化现象等不良效应,并导致整体运动画面清晰度降低。

第五,数字高清摄像机的色彩可以做到比模拟摄像机更加逼真,模拟视频信号中的亮度信号与色度信号由于占用了相同的频带,在由视频采集芯片做梳状滤波(亮色分离)时,很难将色度与亮度信号彻底分离,导致画面出现杂色斑点与色渗透现象,而数字高清摄像机则没有这个烦恼,色彩更加的逼真、更加富有层次感、画面饱和度更佳。

如果模拟摄像机非要走高清之路,就要改变现在的单条同轴电缆传输复合视频信号,目前情况一般采用YPbPr分量传输,一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。这种方式,无论对于模拟摄像机的改造成本,包括模拟摄像机信号输出接口的改变等,还有安装使用三条同轴电缆都是在实施难度、成本和价格上无法接受的。

再来一个题外话,为什么高清视频传输一定要选择网络传输呢?现在技术条件下,高清数字信号传输可以采用DVIHDMI或者HD-SDI传输,其中DVIHDMI的传输距离只有几米,不适合用于监控传输,而HD-SDI虽可以传输100左右,但对同轴电缆的要求很高,线缆的价格也非常昂贵。可见,无论是模拟方式还是数字方式传输,高清视频信号的传输成本将明显高于标清视频信号。这也就是高清视频传输选择网络的缘故。

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