模拟高清和数字高清摄像机的区别,全局快门CMOS 图像传感器,Interline Transfer CCD图像传感器

一、视频处理不同:

模拟高清摄像机输出模拟视频信号到后端DVR等设备。DVR通过最前端的DOCODE(采集芯片)将模拟信号转成数字信号,首先得到的是half D1分辨率画面, 再进行压缩后得到CIF画面。数字摄像机采用逐行扫描,后端是完整的一帧接一帧图象接受。

数字高清摄像机最后输出给后端混合DVR\PDVR\NVR\PC电脑的是已经压缩过的数字视频,不需要视频采集芯片进行A/D转换,直接由后端设备存储起来,不需要占用CPU或DSP资源去压缩视频,从而节省了处理器资源,减低了对后端设备的配置要求。

二、视频传输不同:

模拟高清摄像机输出为的模拟信号,长距离传输容易衰减,并且易受到电磁干扰,图像质量受影响。而数字高清摄像机则以数字信号方式传输,无论是多长的传输距离,传输过程都没有干扰烦恼与衰减,视频传输无损伤。

模拟高清摄像机多年前就已经上市,可如今使用量并不理想,主要因素在于数字视频监控系统成本价格较高,使很多用户望而却步;其次是其对网络带宽的要求较高,在许多情况下难以使用;再者就是其兼容性差,后端配套设备各厂家互不兼容。

三、视频布线不同:

模拟高清摄像机如果集成了PTZ等控制与声音,那么在布线方面就非常繁琐。视频线,音频线,电源线,控制线都是独立的,布线工作量大,并且布线成本高。

数字高清摄像机则可以将视频线,音频线,电源线,控制线4合为1,采用一根网线传输,布线简单,同时大大降低了布线成本与难度。

CMOS

全局快门CMOS 图像传感器

CMOS图像传感器能提供CCD图像传感器不具备的一些功能,内部集成数字处理能力,如可在像素内部将电荷转为电压,从而提供比CCD更快的帧率。而且,CMOS架构支持用户根据自己的需要设计小窗口输出,使读出更灵活。此外,CMOS的功耗低,设计简单。虽然CCD图像传感器在成像质量上仍处于领先地位,但随着技术的发展,全局快门CMOS和CCD图像传感器的成像质量的差异会越来越小。全局快门CMOS图像传感器的关键应用包括检验、医疗成像、运动分析、安防、显微镜及智能交通等等。

现代接口如USB3、USB3.1、10 GigE、Cameralink的带宽,ROI模式用于定制的输出选择,开窗时速度以平方增加。

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通用平台框图如图3所示,通常用FPGA提供传感器的外部控制信号,及作为传感器的输出转换接口,同时做一些简单的图像处理,并用USB3.0、GigE、Camera Link等视频接口输出图像。

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CCD

Interline Transfer CCD图像传感器

Interline Transfer CCD 比Full frame CCD提供更多的功能性,它采用电子快门,比机械快门更简单稳定,图像一致性好,噪声低,可用于对图像品质要求极为严格的机器视觉、监控、智能交通、医疗和科学等领域。

相对于CMOS的设计,CCD的电源和时钟要求比较严格,需要专门的水平时钟驱动、垂直时钟驱动和电子快门驱动,由于是模拟信号输出,需要外部ADC将模拟信号转换成数字信号输出,再经FPGA处理,由USB3.0、GigE、Camera Link等视频接口输出图像。

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