淺析模擬高清與數(shù)字高清攝像機之區(qū)別

潘鋒

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展，攝像機從最初的模擬高清發(fā)展到目前的數(shù)字高清模式，該文試圖從高清技術(shù)的介紹分析入手，詳細剖析了數(shù)字高清這一發(fā)展趨勢的特點，最后指出模擬高清與數(shù)據(jù)高清的區(qū)別之處。

關(guān)鍵詞：模擬高清；數(shù)字高清；發(fā)展趨勢；區(qū)別；優(yōu)勢

中圖分類號：TP37文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)21-5224-03

Analysis of Distinction between Analog High-definition and Digital High-definition Camera

PAN Feng

(Shanghai Jiabo Xunjie Information & Technology Co.,Ltd, Shanghai 201800, China)

Abstract: With the rapid development of network monitoring technology, the camera developed from the original analog HD digital high-definition mode, the paper attempts to analysis from the introduction of HD technology, a detailed analysis of the characteristics of the development trend of digital high-definition, and concluded that the simulation the difference between high definition and data HD.

Key words: analog high-definition; digital high-definition; development trends; difference

1視頻高清技術(shù)介紹

現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)好不好，用戶的要求就是看到的圖像清不清楚，回放圖像是否清晰。在安防行業(yè)內(nèi)，我們對攝像機根據(jù)分辨率來分：1，影像像素在25萬像素（pixel）左右、彩色分辨率為330線、黑白分辨率420線左右的低檔型；2，影像像素在25萬~38萬之間、彩色分辨率為420線、黑白分辨率在500線上下的中檔型；3，影像在38萬點以上、彩色分辨率大于或等于480線、黑白分辨率，570線以上的高分辨率。而根據(jù)技術(shù)分，一種為模擬攝像機，一種為數(shù)字攝像機。

1.1高清監(jiān)控基礎(chǔ)

數(shù)字監(jiān)控設(shè)備的工作原理是：由計算機將模擬的視頻信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息，完成視頻信息的采集、瀏覽、傳輸、儲存及回放功能，而且，計算機還可以接受各種報警信息、輸出繼電器控制信息、按照預(yù)先編好的程序自動執(zhí)行各種報警聯(lián)動操作。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)對所涉及的視頻監(jiān)控、云臺控制、圖像異動檢測、報警信號輸入、繼電器控制信號輸出、報警聯(lián)動操作等各項內(nèi)容進行統(tǒng)一的管理，具有良好的人機交互界面。數(shù)字監(jiān)控還支持PSTN、ISDN、DDN、微波及內(nèi)部局域網(wǎng)訪問，網(wǎng)絡(luò)中的任意工作站經(jīng)授權(quán)都可以成為分控站，實現(xiàn)多級分控，有效地提高了對突發(fā)事件的綜合處理能力。

其次，監(jiān)控系統(tǒng)通過計算機智能化管理，使報警布局更趨合理。計算機將安防工作做得有條不紊，避免了任何疏漏，在充分利用多媒體特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合實時捕捉、視頻報警等技術(shù)，使防范工作做到更安全、更周密，對罪犯產(chǎn)生了巨大的威懾力量，能更有效地防止犯罪。嚴密的計算機監(jiān)控實時跟蹤記錄每一個事發(fā)現(xiàn)場，便于取證，能更有效地打擊犯罪。由于高清網(wǎng)絡(luò)攝像機不但清晰度高而且操作簡便、易于安裝，在很大程度上減少工程布線和施工成本，可以讓CCTV網(wǎng)絡(luò)無限延展。

1.2高清技術(shù)發(fā)展

從模擬監(jiān)控系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，(閉路電視監(jiān)控系統(tǒng))CCTV總共經(jīng)歷了模擬監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)三個發(fā)展階段。

目前，監(jiān)控系統(tǒng)均需具備遠程視頻監(jiān)控、監(jiān)控區(qū)域設(shè)置、圖像抓拍、定時錄制及短信報警等功能的存在，無疑為無人值守又需有安保需求的行業(yè)工作帶來了極大的便利。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的清晰區(qū)域看護設(shè)置可實時跟蹤看護區(qū)域的一切情況，一旦出現(xiàn)異常情況，網(wǎng)絡(luò)攝像機即可通過短信形式向用戶發(fā)出報警信息、同時自動進行高清視頻錄制。為店主事后了解情況，提供了有價值的素材。

高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)能夠減輕保衛(wèi)強度。保衛(wèi)工作看似簡單，但很繁瑣艱巨，責任重大。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的高度智能化，進一步把保安人員從枯燥無味的工作中解脫出來，在提高安全性的同時，減輕了工作強度；強大的網(wǎng)絡(luò)功能，免去了領(lǐng)導(dǎo)安全檢查的辛勞；結(jié)合先進的編程理論，良好而友善的操作界面，更加有利于人機配合監(jiān)視，提高安全性。

目前已經(jīng)在交通、監(jiān)獄、銀行、學校、醫(yī)院，大型零售商場等人員密集場所和重點監(jiān)控區(qū)域及行業(yè)中已建成規(guī)模不一的高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。這些行業(yè)的用戶，已經(jīng)成為高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的先行者。

中國安防市場上的網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控市場，還處于起步階段，系統(tǒng)平臺商，產(chǎn)品商，系統(tǒng)集成商，各類芯片商，在網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控市場上的銷量還屬試水階段，因為技術(shù)系統(tǒng)都還處在不斷磨合完善階段，各自為戰(zhàn)，標準不一，安防監(jiān)控產(chǎn)業(yè)鏈上的各環(huán)節(jié)企業(yè)還在將重點放在傳統(tǒng)產(chǎn)品與系統(tǒng)上。從發(fā)展起點來看網(wǎng)絡(luò)高清，必將成為將來市場爭奪的熱點也是另一個戰(zhàn)爭的開端。有些中國本土知名安防企業(yè)，一定程度上與海外安防企業(yè)的技術(shù)差距不大，這也將是未來高清監(jiān)控行業(yè)的優(yōu)勢企業(yè)。因此，網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控在中國市場的演變格局，很可能會有一個群雄逐鹿，風起云涌的局面。相信不久在將來在中國的市場中將涌現(xiàn)出不好能有自主核心技術(shù)，獨立系統(tǒng)解決方案能成為領(lǐng)頭羊，風向標的高端企業(yè)。

2區(qū)別

傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控及報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)受到當時技術(shù)發(fā)展水平的局限，電視監(jiān)控系統(tǒng)大多只能在現(xiàn)場進行監(jiān)視，聯(lián)網(wǎng)報警網(wǎng)絡(luò)雖然能進行較遠距離的報警信息傳輸，但存在的傳輸?shù)膱缶畔⒑唵?，不能傳輸視頻圖像，無法及時準確的了解事發(fā)現(xiàn)場的狀況，報警事件確認困難，系統(tǒng)效率較低，無形中增大了安保人員的工作負擔。

而在需要分布式管理的行業(yè)，遠距離監(jiān)控是管理的必要手段。傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控中，圖像遠距離傳輸一般采用專門光纜或微波進行傳遞，容易受到地形和線路的限制，且造價極高，一般用戶難以接受，不易推廣應(yīng)用和推廣。

人們往往難以區(qū)別模擬高清攝像機與數(shù)字高清攝像機之間的區(qū)別，下面就讓我們從多個個方面進行區(qū)分對比。

2.1分辨率

在安防行業(yè)內(nèi)，我們對攝像機的理解分為兩種，一種為模擬攝像機，一種為數(shù)字高清攝像機。根據(jù)國際的高清標準是指影像的分辨率達到720P或是1080P這兩種格式稱之為高清，720P指1280X720分辨率，1080指1920X1080分辨率。高清攝像機可以拍攝高質(zhì)量、高清晰影像，拍攝出來的畫面可以達到720線逐行掃描方式、分辨率1280＊720，或到達1080線隔行掃描方式、分辨率1920＊1080。傳統(tǒng)模擬攝像機最高達到540線左右已經(jīng)是技術(shù)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，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。

2.2清晰度

模擬攝像機采用隔行掃描，隔行掃描的行掃描頻率為逐行掃描時的一半,隔行掃描會帶來許多缺點，如會產(chǎn)生行間閃爍效應(yīng)、出現(xiàn)并行現(xiàn)象及出現(xiàn)垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象等不良效應(yīng).隔行掃描會導(dǎo)致運動畫面清晰度降低。

高清數(shù)字攝像機采用逐行掃描，每一幀圖像均是連續(xù)掃描形成。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百萬像素高清就行了，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)茸饔?。有時要涉及背光補償、強光等環(huán)境，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)，在夜間機場道路汽車大燈下看車牌時，大燈的輪廓、燈絲和車牌都十分清楚，而且不出現(xiàn)豎亮線。

2.3色彩

高清數(shù)字攝像機的色彩可比模擬攝像機更加逼真，模擬監(jiān)控系統(tǒng)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，致使圖像出現(xiàn)雜色斑點與色滲透現(xiàn)象。

隨著技術(shù)的發(fā)展，CMOS傳感器的性能正在得到快速提升。CMOS傳感器響應(yīng)速度比CCD快，因此更適合高清監(jiān)控的大數(shù)據(jù)量特點。從市場方面來看，CCD的傳統(tǒng)生產(chǎn)廠商SONY已經(jīng)開始把重心移向了CMOS傳感器，在其生產(chǎn)的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機中更是幾乎清一色地采用了CMOS傳感器。

3高清攝像機主要優(yōu)勢

一般百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機相比傳統(tǒng)模擬攝像機、普通網(wǎng)絡(luò)攝像機具很多優(yōu)勢：高清晰度，百萬像素級的傳感器，可以獲得更多的視頻信息；逐行掃描的CCD/CMOS可以讓畫面更清晰、自然流暢；方便集成智能分析功能；數(shù)字PTZ功能，沒有機械移動部件，更耐用；一個百萬高清攝像機可以代替多個普通攝像機，節(jié)省線纜、安裝、維護費用。

3.1覆蓋范圍更大

百萬高清攝像機的一大優(yōu)勢就是，覆蓋面更廣，相同監(jiān)視區(qū)域可以替代原有的多個固定點攝像機或全方位攝像機。這對于密集型場所，如機場安檢通道、車站、地鐵、商場出入口、停車場、工廠、銀行柜員等，原來一般需要設(shè)計多個密集的低分辨率攝像機，來保護死角，而現(xiàn)在，部署百萬像素攝像機是個不錯選擇。

3.2圖像質(zhì)量好

所謂“細節(jié)決定成敗”，高清攝像機采用先進的感光器使圖像細節(jié)更加清晰，尤其對于移動物體來說，逐行掃描方式可以給我們提供更好的圖像質(zhì)量，有效解決了隔行掃描帶來的梳狀模糊現(xiàn)象。可靠的圖像質(zhì)量+細節(jié)=可靠快速的調(diào)查和分析，讓視頻存儲海量的硬盤數(shù)據(jù)中全部是有價值的圖像資料，這對于車牌、人臉識別等應(yīng)用具有重要意義。相反，如果圖像質(zhì)量差，缺少細節(jié)信息，無疑會給日后的調(diào)查分析工作帶來巨大的困難。

3.3數(shù)字云臺好處多

百萬高清攝像機的數(shù)字云臺的概念，是使用較小的數(shù)字變焦視頻窗口在大的圖像中移動，并放大圖像中的某個部分，記錄下整個全屏圖像，當監(jiān)控人員通過數(shù)字變焦將鏡頭接近到某一選定區(qū)域時，還可以繼續(xù)拍攝整個場景，從而不會錯過監(jiān)控范圍內(nèi)的任何情況。普通的PTZ攝像機，只能同時顯示一個畫面，要么拉近,要么拉遠。百萬高清攝像機，具有“畫中畫”功能，可以同時顯示全景和局部，非常方便操作。

對于一般城市的地圖，如果肉眼去看，我們通常可以對城市有個大概的了解，看到各條環(huán)路、立交橋、花園等，如果要看得更清晰的街道、小區(qū)等，我們可以借助放大鏡或把眼睛貼近到地圖上。如果可能，我們希望能有兩張地圖，一張來看整個城市全景的，另外一張精確定位在目標區(qū)，這樣，兩張結(jié)合看，可以準確定位自己所找目標的大致方位及細節(jié)位置，高清攝像機的數(shù)字云臺功能就與此一個道理。

4結(jié)束語

隨著的監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展不斷突破，高清當仁不讓的成為監(jiān)控發(fā)展的主流，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來新的變革，在不斷滿足市場需求的同時，由于網(wǎng)絡(luò)攝像機具有高度集成、簡單易用、方便維護等優(yōu)點高清監(jiān)控正是低調(diào)又不失高要求的姿態(tài)進入我們的生活。將對保證社會平安，促經(jīng)濟發(fā)展起到重要作用。

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