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- 轉(zhuǎn)CCD、COMS，數(shù)字攝像頭、模擬攝像頭、TVL、PAL、AV、CVBS等的聯(lián)系和區(qū)別
發(fā)布時間：2019-04-06 閱覽次數(shù)：2047 次
CCD、COMS，數(shù)字攝像頭、模擬攝像頭、TVL、PAL、AV、CVBS等的聯(lián)系和區(qū)別
1、就CCD和CMOS而言：
ADC的位置和數(shù)量是最大的不同。CCD曝光結(jié)束后，進行電信號轉(zhuǎn)移，將每一行中每一個象元的電荷信號依行序依次傳入每行的“緩沖器”中，由底端線路依次將每行的電信號引導輸出至 CCD 旁的放大器進行放大，再串聯(lián) ADC 輸出，此為線陣CCD；另外一種是每行均有放大電路，各行同時將捕捉的當前圖像信息進行ADC，既可以同時接受一幅完整的圖像信息，此為面陣CCD。
CMOS 的設計中每個像素就直接連著 ADC，電信號直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
比較：CCD的特色在于充分保持信號在傳輸時不失真，透過每一個像素集合至單一放大器上再做統(tǒng)一處理，可以保持圖像的完整性；CMOS的制程較簡單，沒有專屬通道的設計，因此必須先行放大再整合各個像素的資料。由此可見，CMOS的成像過程更加容易出現(xiàn)壞點，使圖像失真，但隨著他工藝的可兼容性和功耗，使得它更加適合嵌入式的需要，同時，產(chǎn)生的圖像失真可以通過相應的算法進行補償，但這里需要注意的是，CMOS的成像特點決定了它非常容易受到外界環(huán)境光的影響，在使用的過程中，一定要設計出符合要求的光源。實質(zhì)上，CCD和CMOS不具有深挖其內(nèi)涵的需要，對使用者而言，感光度、解析度、噪點、RGB分割、CMYK分割還是RGBE分割，等這些指標體現(xiàn)不出來使用差異了！工作過程中，沒有多大的區(qū)別，尤其在最近幾年，隨著CMOS工藝的不斷完善，最高端的攝像頭都有采用CMOS的。
2、有關分辨率的理解
分辨率：有關分辨率的概念描述是很多的，但他們都是指行象素和列象素的乘積。但由于顯示器、圖像等的表述對象差異，理解方式就不同。以下摘抄網(wǎng)絡上一些精確的定義，并做整理。
顯示器的分辨率：就是屏幕圖像的精密度，是指顯示器所能顯示的點數(shù)的多少。由于屏幕上的點、線和面都是由點組成的，顯示器可顯示的點數(shù)越多，畫面就越精細，屏幕區(qū)域內(nèi)能顯示的信息也越多，所以分辨率是個非常重要的性能指標之一?？梢园颜麄€圖像想象成是一個大型的棋盤，而分辨率的表示方式就是所有經(jīng)線和緯線交叉點的數(shù)目。
以分辨率為1024×768的屏幕來說，即每一條水平線上包含有1024個像素點，共有768條線，即掃描列數(shù)為1024列，行數(shù)為768行。分辨率不僅與顯示尺寸有關，還受顯像管點距、視頻帶寬等因素的影響。其中，它和刷新頻率的關系比較密切，嚴格地說，只有當刷新頻率為“無閃爍刷新頻率”，顯示器能達到最高多少分辨率，才能稱這個顯示器的最高分辨率為多少。
在圖形環(huán)境中，高分辨率能有效地收縮屏幕圖象。這就是為什么顯示器選擇的分辨率越大，顯示屏上的圖像越小的原因了。同樣5×5的圖標被放在了更大的棋盤格里當然會變小。
LCD液晶顯示器和傳統(tǒng)的CRT顯示器，分辨率都是重要的參數(shù)之一。由于其成像原理不同，傳統(tǒng)CRT顯示器所支持的分辨率較有彈性，而LCD的像素間距已經(jīng)固定，所以支持的顯示模式不像CRT那么多。LCD的最佳分辨率，也叫最大分辨率，在該分辨率下，液晶顯示器才能顯現(xiàn)最佳影像（所以最好把你的LCD顯示器放心的調(diào)整到最大的分辨率顯示吧）。
圖像的分辨率：指圖像中存儲的信息量，圖像分辨率和圖像的像素有直接的關系。一張分辨率為640 x 480的圖片，那它的分辨率就達到了307，200像素，也就是我們常說的30萬像素，而一張分辨率為1600 x 1200的圖片，它的像素就是200萬。這樣，我們就知道，分辨率的兩個數(shù)字表示的是圖片在長和寬上占的點數(shù)的單位。一張數(shù)碼圖片的長寬比通常是4：3。
3、數(shù)字攝像頭和模擬攝像頭
這兩個攝像頭的區(qū)別困擾我很久，因為我總是把這兩種攝像頭的區(qū)別歸因于所選的感光元件的差異，其實是大錯特錯。
區(qū)別1：輸出。其實不管你選擇CCD還是CMOS，只要你輸出的信號是數(shù)字的，就稱為數(shù)字攝像頭；輸出的是標準模擬信號的，就是模擬攝像頭，或多稱為模擬攝像機。
區(qū)別2：接口。數(shù)字攝像頭有USB接口（聊天用的），1394火線（高分辨率），千兆網(wǎng)接口（網(wǎng)絡攝像頭）；模擬攝像頭（機）多采用AV視頻端子（信號線＋地線）或S-VIDEO端子（俗稱蓮花頭），輸出標準電視信號(PAL或NTSC)。
區(qū)別3：分辨率。這個區(qū)別是很顯著的。模擬攝像頭的感光器件，其象素指標一般都維持在752（H）×582（V）左右這個水平，像素數(shù)也就是41W左右。數(shù)字攝像頭的分辨率（這里說分辨率指的都是感光器件而不是采集到的圖像的）有市面上?？吹降陌偃f級的像素數(shù)。但這并不能說數(shù)字攝像頭的成像分辨率就比模擬攝像頭的高，原因在于模擬攝像頭輸出的是模擬視頻信號，它輸出的模擬信號直接輸入至電視或監(jiān)視器，其感光器件的分辨率與電視信號的掃描線數(shù)呈一定的換算關系，圖象的顯示介質(zhì)已經(jīng)確定，因此模擬攝像機沒有必要采用高分辨率的感光器件，換句話說，模擬攝像頭的感光器件分辨率不是不能做高，而是沒必要做高。
4、象元及其相關
象元其實就是感光器件上分布的一個個小感光點。它與顯示在顯示設備或圖像上的象素點是一一對應的。象元的尺寸當然是越大約好，因為象元的尺寸越大，感受光線的能力也就越強，單一象素點反映出的色彩也就越準確。但這又產(chǎn)生了一系列的矛盾，象元尺寸越大，單位面積的象元點個數(shù)就會隨之減少，整體顯示出來的像素數(shù)就會變小，更加不利于高分辨率圖像的顯示；然而增大象元點面積的同時增加感光元件的尺寸的話，又會使感光器件的成品率下降，造價上升。下面進行個人總結(jié)：
為什么市面上會有模擬相機和數(shù)字相機呢？主要的原因是輸出的數(shù)據(jù)大小。這也是為什么市面上的模擬相機都是應用在監(jiān)控和航模航拍相機上，這是因為其文件一般是Mpg（其是編碼為MPEG-1的視頻的一種擴展名，最大壓縮比可以達到200:1，其是比AVI格式的還小數(shù)據(jù)量），這種視頻的數(shù)據(jù)量很小，利于監(jiān)控攝像頭的長時間錄像、航模的圖傳。 對于批判他們的分辨率分別是TVL 、像素。
分辨率里的TVL的解釋？
TVL的意思是“電視行",用來衡量“分解被拍攝景物細節(jié)”的能力； 像素: 就是各種顏色的一個一個小點，像素越多，圖可以放得越大越清晰。 為什么會有這兩者分類？是因為他們的圖像成像原理是不同的。
其中的模擬相機的圖像是由線構成的，其成像時是以行為單位統(tǒng)一成像的，然后組成一幅圖像。如果TVL圖像仔細看的話，會發(fā)現(xiàn)上面有一條一條的線。其跟電視的的顯示原理一樣，是線掃描成像的，故其使用線來進行衡量其清晰度，因為線越多則越高清。其與像素分辨率可以轉(zhuǎn)換，不過轉(zhuǎn)化出來的像素值大小是沒有意義的，不能說像素值越大圖像越大，應當看線數(shù)，線數(shù)越大越清晰。
從上面可以看出模擬相機的像素值一般就只有幾十萬像素，其不是做不高，而是沒必要，因為現(xiàn)在的線數(shù)可以滿足大部分的要求，記住模擬相機追求的是數(shù)據(jù)量小并且有清晰。1080P指的是逐行掃描其是1080線，540I是隔行掃描就是1080線。
數(shù)字相機的圖像是有像素構成的，以一個個像素為單位單獨成像，然后構成一幅圖像。其中相機分辨率以1080P 、I等分的話，其是模擬相機的說法。
不過現(xiàn)在的有些相機是模式混合的，采集的是數(shù)字信號，然后轉(zhuǎn)換為模擬信號以線數(shù)輸出。
3.AV與CVbs、音頻的關系和s-video信號聯(lián)系和區(qū)別。
其中AV信號就是包含有video、audio，如果把其分開了就是一般有三條線，分別為黃色--視頻、紅白色--R L音頻。其中的黃色線的視頻我們叫做cvbs信號，其是不包含有音頻的信號。這就是為什么單頭的模擬相機都只有一個黃色的線和黑色的電源線出來，單獨的線我們叫做cvbs線，如果三個一起的我們就叫做av線，其中cvbs輸出的是模擬視頻信號，其中hd-sdi輸出的高清數(shù)字視頻信號，其要使用能播放sdi視頻的顯示器才能顯示。
還有一個就是s-video也叫s端子其是只有一個video的沒有音頻的，一般我們使用是使用在投影儀、液晶電視里，其與av公用音頻輸入端子，為什么起不使用cvbs端子呢？是因為其要把視頻里的亮度和色度分離傳輸，避免了混合視頻信號傳輸是亮度與色度之間的干擾。其如下圖：
4.PAL制式與NTSC制式直接的關系和聯(lián)系。
PAL與NTSC都是視頻制式--字面上的意思就是視頻的制作方式，指其制作的分辨率、幀率等，從中可以看出其與上面的AV、S等端子沒有關系。其中PAL的是（H x V）720*576，而NTSC的是760*480. 其兩者是部分模擬信號還是數(shù)字信號的。由于這兩者的分辨率是固定的，所以當隨著高清電視液晶等的誕生，這里也開始慢慢改變制式了，例如1080p的使用HDTV制式，當時其也向下兼容PAL、NTSC制式的視頻。
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