數(shù)字?jǐn)z像機(jī)與模擬攝像機(jī)的對(duì)比

1、 第第1部分部分?jǐn)?shù)字高清攝像機(jī)與模擬攝像機(jī)的對(duì)比數(shù)字高清攝像機(jī)與模擬攝像機(jī)的對(duì)比什么是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)什么是數(shù)字?jǐn)z像機(jī) ？數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，前端多數(shù)采用的是百萬(wàn)像素CMOS感光器，由百萬(wàn)像素CMOS將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后由DSP進(jìn)行圖像處理與壓縮，最后將壓縮視頻通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸出 注：波粒的百萬(wàn)高清攝像機(jī)就是采用了數(shù)碼相機(jī)里500萬(wàn)像素感光器與DSP，制成了安防行業(yè)攝像機(jī)，讓安防監(jiān)控的畫質(zhì)如數(shù)碼相機(jī)般清晰。什么是模擬攝像機(jī)？什么是模擬攝像機(jī)？前端采用隔行掃描感光器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，接著由DSP進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換與色彩處理后，再做D/A轉(zhuǎn)換，最后調(diào)制成PAL/NTSC制式電視標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)輸出1.清晰度

2、對(duì)比清晰度對(duì)比彩色模擬攝像機(jī)采集垂直分辨率，PAL制式下625掃描線，去消隱后575線，目前最高達(dá)到540線左右已經(jīng)是極限了，分辨率上比較，模擬攝像機(jī)接如后端監(jiān)控錄像設(shè)備，分辨率最高為4CIF或D1，約40萬(wàn)像素，而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)則可以高達(dá)百萬(wàn)像素。而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)則可以高達(dá)百萬(wàn)像素。2.掃描方式對(duì)比掃描方式對(duì)比數(shù)字高清攝像機(jī)采用逐行掃描，每一幀圖像均是由電子束順序地一行接著一行連續(xù)掃描而成。而模擬攝像機(jī)則采用隔行掃描，隔行掃描的行掃描頻率為逐行掃描時(shí)的一半,隔行掃描會(huì)帶來(lái)許多缺點(diǎn)，如會(huì)產(chǎn)生行間閃爍效應(yīng)、邊沿鋸齒化現(xiàn)象等不良效應(yīng).隔行掃描會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)畫面清晰度降低 。隔行掃描 逐行掃描假如開(kāi)車的就是盜車

3、賊，那么快速運(yùn)動(dòng)下?tīng)顩r下，隔行掃描根本無(wú)法錄下盜賊的任何特征3.視頻處理對(duì)比視頻處理對(duì)比模擬攝像機(jī)輸出模擬視頻信號(hào)到后端DVR等設(shè)備。DVR通過(guò)最前端的DOCODE（采集芯片）將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，首先得到的是half D1分辨率畫面, 那么DVR常常用的比較多的CIF,D1或QCIF是怎么來(lái)的？這幾個(gè)分辨率畫面的形成會(huì)給清晰度帶來(lái)怎樣的影響？分辨率簡(jiǎn)稱分辨率像素D1720 X 576 (704X576)Half D1720 X 288CIF352 X 288QCIF176 X 144說(shuō)明：704X576(4CIF)是由 D1畫面各在左右裁剪掉8個(gè)像素形成，通常4CIF也常常被稱為D1模擬攝

4、像機(jī)的視頻處理模擬攝像機(jī)的視頻處理D1D1 : D1是由兩幅不同時(shí)刻奇場(chǎng)與偶場(chǎng)的Half D1（720X288)分辨率畫面組合而成，如果畫面靜止,接收了2副奇偶場(chǎng)720X288(Half D1)畫面 ,從而拼成720X576(D1)的畫面,不會(huì)有不良影響.但是一旦畫面有運(yùn)動(dòng)物體,一副D1采用兩幅不同時(shí)刻的Half D1拼成，會(huì)有嚴(yán)重鋸齒現(xiàn)象,為了消除鋸齒,所以就要對(duì)D1畫面做反交錯(cuò)圖象加工處理,在加工的過(guò)程中會(huì)大大損傷視頻清晰度，導(dǎo)致D1清晰度真實(shí)值遠(yuǎn)低于理論值。CIF CIF : CIF的畫面是由Half D1將橫向的720壓縮一半然后左右各裁剪掉4個(gè)像素形成352,從而得到352X288，

5、CIF畫面的形成過(guò)程視頻損傷較少，這就是為什么常常有人說(shuō) D1清晰比CIF高的不明顯的真實(shí)原因。為什么市場(chǎng)上的DVR還是以CIF錄像占主流。奇場(chǎng) 偶場(chǎng) 一幀圖QCIF QCIF : QCIF也是有Half D1壓縮而成，目前很多硬壓DVR卡多畫面預(yù)覽分辨率為QCIF1. D1錄像的碼流與硬盤消耗量是CIF的4倍左右，幾乎與720P數(shù)字高清相當(dāng)。2. 壓縮D1畫面所消耗的DSP資源也是CIF的4倍左右3. D1硬壓縮錄像卡或主機(jī)的成本與價(jià)格是CIF硬壓縮錄象卡或主機(jī)的3-4倍D1比CIF提升不大,畫質(zhì)不夠理想,但付出的代價(jià)卻很大.而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的720P只比D1高了1.6倍,畫質(zhì)卻能感覺(jué)到巨大提升

6、D1 的弊端與煩惱的弊端與煩惱CIF = 352X288 = 10萬(wàn)像素 D1 = 720X576 = 41萬(wàn)像素720P = 960X720 = 69萬(wàn)像素 數(shù)字?jǐn)z象機(jī)的視頻處理數(shù)字?jǐn)z象機(jī)的視頻處理數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采用逐行掃描，后端是完整的一幀接一幀圖象接受.不需要將不同時(shí)刻奇偶場(chǎng)畫面拼接合成視頻，不需要為了消除鋸齒進(jìn)行視頻反交錯(cuò)處理，清晰度沒(méi)有損傷，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)最后輸出給后端混合DVRPDVRNVRPC電腦的是已經(jīng)壓縮過(guò)的數(shù)字視頻，不需要視頻采集芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，直接由后端設(shè)備存儲(chǔ)起來(lái)，不需要占不需要占用用CPUCPU或或DSPDSP資源去壓縮視頻資源去壓縮視頻，從而節(jié)省了處理器資源，減低了對(duì)后

7、端設(shè)備的配置要求。4.色彩還原度對(duì)比色彩還原度對(duì)比傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)輸出的是復(fù)合模擬視頻信號(hào)，當(dāng)信號(hào)傳輸?shù)胶蠖薉VR等設(shè)備時(shí)，DVR前端的Video decoder視頻采集芯片，除了模數(shù)轉(zhuǎn)換，還要梳狀濾波處理，也就是亮色分離，由于色度信號(hào)和高頻的亮度信號(hào)占用了頻帶中相同的頻率資源，所以，在decoder中將它們分開(kāi)比較困難，很難還原出完全一致的色彩，導(dǎo)致畫面容易出現(xiàn)雜色斑點(diǎn)畫面容易出現(xiàn)雜色斑點(diǎn)，而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)就不會(huì)有這種煩惱，色彩可以做到更加逼真。模擬攝像機(jī) 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)5. 模數(shù)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)換對(duì)比通過(guò)前面我們介紹的模擬與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)工作原理對(duì)比，模擬攝像機(jī)自感光器視頻輸出后，最早到達(dá)DVR

8、等后端主機(jī)設(shè)備，總共要發(fā)生3次 模數(shù)之間轉(zhuǎn)換，每次轉(zhuǎn)換都會(huì)導(dǎo)致畫面質(zhì)量下降。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的前端感光器輸出為數(shù)字信號(hào)，后面不發(fā)生反復(fù)的AD轉(zhuǎn)換，而是直接壓縮與處理6.布線對(duì)比布線對(duì)比傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)如果集成了PTZ等控制與聲音，那么在布線方面就非常繁瑣。視頻線，音頻線，電源線，控制線都是獨(dú)立的，布線工作量大，并且布線成本高，而數(shù)字網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)則可以將視頻線，音頻線，電源線，控制線4合為1，采用一根網(wǎng)線傳輸，布線簡(jiǎn)單，同時(shí)大大降低了布線成本與難度。 7.視頻傳輸對(duì)比視頻傳輸對(duì)比傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)輸出為的模擬信號(hào)，長(zhǎng)距離傳輸容易衰減，并且易受到電磁干擾，圖像質(zhì)量受影響。而數(shù)字高清攝像機(jī)則以數(shù)字信號(hào)方式傳輸

9、，無(wú)論是多長(zhǎng)的傳輸距離，傳輸過(guò)程都沒(méi)有干擾煩惱與衰減，視頻傳輸無(wú)損傷。無(wú)干擾對(duì)比總結(jié)對(duì)比總結(jié)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可以簡(jiǎn)單的理解為：模擬攝像機(jī)+單路視頻服務(wù)器 = 隔行掃描網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) 第第2部分部分 百萬(wàn)高清監(jiān)控大規(guī)模普及的條件與發(fā)展時(shí)機(jī)百萬(wàn)高清監(jiān)控大規(guī)模普及的條件與發(fā)展時(shí)機(jī)大家都知道，百萬(wàn)高清攝像機(jī)多年前就已經(jīng)上市，為何遲遲不能上量？市場(chǎng)不冷不熱，它有哪些發(fā)展阻力與障礙？它要受那些因素影響？多年來(lái)影響百萬(wàn)高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)應(yīng)用的主要因素有： 成本價(jià)格成本價(jià)格 網(wǎng)絡(luò)帶寬網(wǎng)絡(luò)帶寬 壓縮器性能、壓縮器性能、 硬盤容量硬盤容量 感光器感光器 后端配套設(shè)備后端配套設(shè)備成本與價(jià)格成本與價(jià)格在過(guò)去，百萬(wàn)高清攝像機(jī)幾

10、乎都出自國(guó)外廠家及他們的代理，產(chǎn)品價(jià)格極其昂貴，讓很多需要高清的用戶望而卻步。而今天以波粒為代表的國(guó)內(nèi)研發(fā)型核心廠家突破重重技術(shù)難關(guān)，自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)百萬(wàn)高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，在成本上獲得巨大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如今百萬(wàn)高清攝像機(jī)的價(jià)格越來(lái)越逼近傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)。最終實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)高清普及的歷史重任必將落在國(guó)內(nèi)廠家肩上，我們就通過(guò)DVR行業(yè)歷史為例，就能預(yù)測(cè)到這一點(diǎn)。早在10年前左右，當(dāng)時(shí)已經(jīng)有國(guó)外品牌DVR卡，但是DVR用量卻一直上不去，直到國(guó)內(nèi)廠家介入，尤其是國(guó)內(nèi)低成本的軟壓縮DVR卡的出現(xiàn)，大大推動(dòng)了全球視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)。網(wǎng)絡(luò)帶寬網(wǎng)絡(luò)帶寬說(shuō)到百萬(wàn)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，大家立刻會(huì)產(chǎn)生一個(gè)顧慮，那就是網(wǎng)絡(luò)帶寬很多人對(duì)百萬(wàn)高清

11、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)存在認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，包括很多百萬(wàn)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)廠家，其實(shí)百萬(wàn)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)在于其清晰度的飛躍，從過(guò)去的幾十萬(wàn)像素發(fā)展到百萬(wàn)像素，大大的提高了人們的視覺(jué)效果與實(shí)際價(jià)值。而網(wǎng)絡(luò)則僅僅是傳輸方式中的一種而已。并且早在DVR時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)功能與性能已經(jīng)非常優(yōu)越百萬(wàn)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用分為以下兩類：1）高端監(jiān)控 ，如大型廣場(chǎng)、交通等2）民用監(jiān)控，如商場(chǎng)、住宅樓、工廠車間、娛樂(lè)系統(tǒng)、網(wǎng)吧等對(duì)于大項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，工程預(yù)算相對(duì)充裕，有光纖專線網(wǎng)絡(luò)，帶寬根本就不是問(wèn)題而對(duì)于民用監(jiān)控來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程百萬(wàn)高清的意義較小，這類監(jiān)控，更多是追求本地高清錄像，留下證據(jù)，而遠(yuǎn)程監(jiān)控則可以利用百萬(wàn)高清攝像機(jī)雙碼流雙碼流的技

12、術(shù)，實(shí)現(xiàn)本地百萬(wàn)高清，遠(yuǎn)程CIF監(jiān)控。處理器性能處理器性能過(guò)去過(guò)去今天今天 DSP或SOC的處理性能還限，難以滿足特大分辨率高幀率的壓縮，過(guò)去的百萬(wàn)高清常常還是非實(shí)時(shí)錄像與遠(yuǎn)程監(jiān)控，這勢(shì)必影響到百萬(wàn)高清的大量應(yīng)用 各家芯片公司的DSP或SOC的處理性能一直不斷在改善與提升，DSP處理性能強(qiáng)勁,可以充分地滿足720P甚至1080P高清全實(shí)時(shí)MPEG-4或H264壓縮。過(guò)去硬壓縮DVR卡是一芯一路壓縮，今天硬壓縮已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一芯8路壓縮，從這點(diǎn)就可以看到DSP的性能是在快速提升與完善。硬盤容量硬盤容量過(guò)去過(guò)去今天今天磁盤容量較小,無(wú)法滿足高清晰度長(zhǎng)時(shí)間錄像磁盤容量大,1.5T的硬盤具有高性價(jià)比，并且硬盤容量還在繼續(xù)增大,可以充分地滿足更長(zhǎng)時(shí)間更高清的錄像80-200G500G-2000G感光器感光器過(guò)去過(guò)去今天今天與CCD相比，CMOS圖像傳感器在分辨率、光照靈敏度和信噪比等方面均處于劣勢(shì).CMOS圖像傳感技術(shù)再次取得突破性進(jìn)展，光照靈敏度提升了5倍以上，已經(jīng)達(dá)到或接近了CCD的照度性能。同時(shí)分辨率也高達(dá)500萬(wàn)像素以上,并且CMOS在其成本、集成度與功耗等方面的優(yōu)勢(shì)則比CCD更勝一籌。就連索尼都在研制生產(chǎn)CMOS感光器因此有人預(yù)測(cè)，CMOS傳感器將在