模拟高清摄像机的关键技术

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【中国集群通信网】现在市面上销售的高清晰摄像机主要水平分辨率标称500线、520线、530线、540线、550线等数种。其实有部分480线和540线摄像机的CCD是基本相同的，主要是视频数字处理芯片(DSP)不同。有些厂商具有强大的研发能力，他们研发出15/16位(比特)的视频数字处理芯片，比起市场上480线摄像机的索尼10位(比特)芯片有更强的数据处理能力和更快的图像处理速度。

　　由于芯片采用16位数据总线，内建精密的逻辑处理电路，具有快速精确的图像处理能力，内置像素增强单位，全面兼容市场上索尼、夏普、松下等品牌的CCD，可以使普通高清晰度CCD图像采集达到540线以上的高清晰度，同时还具有超高速数据运算能力，能实行超宽的白平衡补偿范围和零色滚动。由于这些摄像机可以保证以540线以上的水平分辨率来传递彩色图像，当然比市场上采用索尼10位(比特)芯片的480线摄像机更受欢迎。

　　高清晰摄像机主要体现在画面的清晰度上，要做到画面的清晰度，不仅仅是一个水平分辨率达到540线就行了，必须在超宽动态、自动白平衡、图像锐利度调整、超级数字降噪(信噪比)、智能数字自动测光补偿、亮度信号、彩色信号边缘补正、损坏像素自动调整与恢复、色彩调整、宽动态范围等指标上有集中体现。只有达到这些综合性的要求，才能算得上是高清晰度摄像机。

　　单就分辨率来讲，当然540线比520线和480线来得更好。较高端的高清晰度摄像机必须要处理伽玛修正问题，据相关资料显示伽玛修正是产生高质量图像的重要技术，多数CRT管只有1/0.45=2.22的伽玛曲线，而液晶显示屏的伽玛曲线只有1/0.3=3.33，由此可见一个高质量的线性视频信号送到CRT来显示时，由于80%的流明被压缩成只有30%的灰度等级而剩下较差的图像，景物变得模糊和黑暗，和人眼看到的完全不同。为了克服CRT管这种天然的物理特性，视频必须在送到CRT之前进行伽玛修正，在黑暗区域必须放大伽玛曲线底线到0.45，而2.22×0.45=1，此时才能在CRT屏幕上取得1：1的影像。由此可见，在伽玛修正过程中，数字信号处理器必须提供大于2.22倍以上的信息。较好的伽玛修正方法是使用12位的数字信号处理器，8位作为数字信号处理，4位用作修正，使其产生完美的图像。当然15/16位的芯片将更出色，而常规的摄像机只用10位数字处理芯片，只能提供12位的修正，结果黑暗区域的图像将丢失部分灰度和色彩转换信息。所以DSP芯片的处理能力和比特数也是用户选择和辨别高清晰度摄像机的重要指标之一。