主頁(http://www.by236.com):模擬CCTV系統中攝像機更高的分辨率有無意義 【中國集群通信網】近來,由于DSP(攝像機數字處理器)技術的發展;主要是在A/D轉換的精度和速度的提高,分別從原來的10BIT發展到12或者14BIT。由此一些廠商在推廣水平分辨率高于540HTVL的CCTV攝像機。這里有兩個問題:其一是在CCD(圖像感應器)器件的點陣不提高的情況下DSP能夠將分辨率提高多少?其實CCD圖像感應器才是分辨率的實際限制所在。需要注意的是CCD的點陣數量(比如43萬)和顯示器上分辨率定義的TV Line并不是同一個計量單位。其二,即使一臺CCTV攝像機能夠達到更高分辨率,由于所有CCTV應用所共有的系統設備局限性,用戶仍然無法通過尋常的安裝而獲得高于540線的分辨率。此文在此就第二個問題作探討。 分辨率的定義 分辨率是當我們注視一個顯示器時所能夠描述出的攝像機所采集到的圖片的細節的能力,分辨率通常是以水平分辨率(HTVL)來標明的。對于總分辨率來說,垂直分辨率也是一個同樣重要的因素,但是垂直分辨率卻幾乎從來沒有被標明。垂直和水平分辨率都可以用工業標準的分辨率測試圖、和高分辨率的顯示器來測量。分辨率測試圖上有楔形線條。分辨率是基于視覺上可辨別的線條的最高數值點。 ![]() HTVL是一個單色技術參數,指的是能被攝像機捕捉到的并由顯示器再現的黑白交互水平線。這些線是可以在顯示器3/4的寬度上數出來的。3/4的寬度的限制是因為傳統電視機顯示器的屏幕高寬比為4:3,量度的單位是一個圖像在滿屏時可辯多少線,這樣使得垂直分辨率和水平分辨率是一個同比例的對比。 540 HTVL的極限 目前不少攝像機廠商宣傳580、600、650甚至更高的參數,有的生產商,即使他們用的圖像感應器并沒有捕捉大于540HTVL的圖像的能力,他們也這樣宣稱。圖像感應器是CCTV模擬系統的實際限制所在。即使這些攝像機能捕捉和傳遞生產商們所宣稱的分辨率的圖像,目前系統設備方面的技術限制也使用戶無法真正的從所宣稱的分辨率中受益。 監視器(顯示器)分辨率的限制。目前黑白CRT可達到1000HTVL的分辨率。有的彩色顯示器,如果加裝一個S-video信號的話,也能達到800HTVL的分辨率。但是這些顯示器很昂貴而且屏幕都比較小,所以很少用于CCTV系統。 ![]() 如果和個人電腦或高清影碟機這樣的高分辨率源頭通過HDMI接口連接,LCD液晶顯示器能顯示更高的分辨率。但是當連接復合視頻輸入時,它們將跟CRT一樣面臨同樣的限制。從根本上說,因為顯示器輸入電路中包含了一個低通濾波器,任何一個模擬CCTV攝像機提供的復合視頻信號分辨率極限為540HTVL。這個低通濾波器是為了解決比丟失分辨率更令觀眾討厭的圖像質量問題,比如下圖所示的砌磚墻出現的網狀干涉圖像。所以需要濾掉540HTVL以上的分辨率所需要的高頻部分。 所以不管是用CRT還是LCD顯示技術,低通濾波器存在于每個模擬復合信號輸入中。當使用標準復合的視頻輸入(BNC或RCA式接頭),N制和PAL制彩色CRT都不能傳遞分辨率超過540HTVL的圖像。也就是說如果一臺攝像機的水平分辨率事實上超過了540HTVL,我們也無法從顯示器上看到我們所期望的高清圖像。 ![]() 另外,即使我們使用演播室監視器,我們也只能在視頻被錄進DVR之前看到額外的分辨率。DVR也將限制錄入視頻的分辨率,用來做呈堂證據用的視頻是錄入DVR的視頻,不是攝像機最初輸出的視頻。在我們實驗室,很多高分辨率LCD顯示器和電視機都是從分辨率為540HTVL的高分辨率攝像機接入復合視頻輸入。如下表: ![]() (編者注:以上產品型號為相關企業在海外市場的型號) 從目前看,DVR的輸入在市面上還沒有能夠刻錄540HTVL以上分辨率的用于CCTV系統的DVR。跟顯示器一樣,DVR的視頻輸出端有低通濾波器。為了把模擬視頻信號轉化為數字格式,視頻輸入端有一個視頻解碼器。解碼器抽取模擬視頻信號,然后把它轉化為工業標準格式的數字信號。此工業標準格式是由ITU-R Recommendation BT.6011定義的。不管是N制還是PAL制(720 x 3/4 = 540 HTVL),ITU-R Recommendation BT.6011把水平分辨率都限制在每一個水平線720個抽樣信號。需要解釋的一點是,這一限制不是任意制定的。這是模擬視頻信號轉數字格式抽樣率的自然結果。即使攝像機能夠輸出高于540HTVL的的分辨率,經過DVR以后也得不到更高的圖像分辨率。(編者注:據相關DVR專業企業指出,理論上來講無論模擬系統前端線數有多高,經過后端編碼等處理后,575線已是極限。) 必須要知道的一點是,一個圖像是如何被掃描的跟它是如何被顯示的并沒有關系。CCTV系統通常顯示隔行掃描的視頻,但是這個視頻攝像機用的既可能是逐行掃描的也可能是隔行掃描。如果你真的想在監視器上花價錢來提高水平分辨率,但用的是隔行掃描的CCD攝像機,那么你應該找一臺至少有720HTVL分辨率的監視器來達到一臺540HTVL逐行掃描感應器的攝像機的總分辨率。 (中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮) |








