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- 转CCD、COMS，数字摄像头、模拟摄像头、TVL、PAL、AV、CVBS等的联系和区别
发布时间：2019-04-06 阅览次数：2115 次
CCD、COMS，数字摄像头、模拟摄像头、TVL、PAL、AV、CVBS等的联系和区别
1、就CCD和CMOS而言：
ADC的位置和数量是最大的不同。CCD曝光结束后，进行电信号转移，将每一行中每一个象元的电荷信号依行序依次传入每行的“缓冲器”中，由底端线路依次将每行的电信号引导输出至 CCD 旁的放大器进行放大，再串联 ADC 输出，此为线阵CCD；另外一种是每行均有放大电路，各行同时将捕捉的当前图像信息进行ADC，既可以同时接受一幅完整的图像信息，此为面阵CCD。
CMOS 的设计中每个像素就直接连着 ADC，电信号直接放大并转换成数字信号。
比较：CCD的特色在于充分保持信号在传输时不失真，透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处理，可以保持图像的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大再整合各个像素的资料。由此可见，CMOS的成像过程更加容易出现坏点，使图像失真，但随着他工艺的可兼容性和功耗，使得它更加适合嵌入式的需要，同时，产生的图像失真可以通过相应的算法进行补偿，但这里需要注意的是，CMOS的成像特点决定了它非常容易受到外界环境光的影响，在使用的过程中，一定要设计出符合要求的光源。实质上，CCD和CMOS不具有深挖其内涵的需要，对使用者而言，感光度、解析度、噪点、RGB分割、CMYK分割还是RGBE分割，等这些指标体现不出来使用差异了！工作过程中，没有多大的区别，尤其在最近几年，随着CMOS工艺的不断完善，最高端的摄像头都有采用CMOS的。
2、有关分辨率的理解
分辨率：有关分辨率的概念描述是很多的，但他们都是指行象素和列象素的乘积。但由于显示器、图像等的表述对象差异，理解方式就不同。以下摘抄网络上一些精确的定义，并做整理。
显示器的分辨率：就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的点数的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的，显示器可显示的点数越多，画面就越精细，屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。
以分辨率为1024×768的屏幕来说，即每一条水平线上包含有1024个像素点，共有768条线，即扫描列数为1024列，行数为768行。分辨率不仅与显示尺寸有关，还受显像管点距、视频带宽等因素的影响。其中，它和刷新频率的关系比较密切，严格地说，只有当刷新频率为“无闪烁刷新频率”，显示器能达到最高多少分辨率，才能称这个显示器的最高分辨率为多少。
在图形环境中，高分辨率能有效地收缩屏幕图象。这就是为什么显示器选择的分辨率越大，显示屏上的图像越小的原因了。同样5×5的图标被放在了更大的棋盘格里当然会变小。
LCD液晶显示器和传统的CRT显示器，分辨率都是重要的参数之一。由于其成像原理不同，传统CRT显示器所支持的分辨率较有弹性，而LCD的像素间距已经固定，所以支持的显示模式不像CRT那么多。LCD的最佳分辨率，也叫最大分辨率，在该分辨率下，液晶显示器才能显现最佳影像（所以最好把你的LCD显示器放心的调整到最大的分辨率显示吧）。
图像的分辨率：指图像中存储的信息量，图像分辨率和图像的像素有直接的关系。一张分辨率为640 x 480的图片，那它的分辨率就达到了307，200像素，也就是我们常说的30万像素，而一张分辨率为1600 x 1200的图片，它的像素就是200万。这样，我们就知道，分辨率的两个数字表示的是图片在长和宽上占的点数的单位。一张数码图片的长宽比通常是4：3。
3、数字摄像头和模拟摄像头
这两个摄像头的区别困扰我很久，因为我总是把这两种摄像头的区别归因于所选的感光元件的差异，其实是大错特错。
区别1：输出。其实不管你选择CCD还是CMOS，只要你输出的信号是数字的，就称为数字摄像头；输出的是标准模拟信号的，就是模拟摄像头，或多称为模拟摄像机。
区别2：接口。数字摄像头有USB接口（聊天用的），1394火线（高分辨率），千兆网接口（网络摄像头）；模拟摄像头（机）多采用AV视频端子（信号线＋地线）或S-VIDEO端子（俗称莲花头），输出标准电视信号(PAL或NTSC)。
区别3：分辨率。这个区别是很显著的。模拟摄像头的感光器件，其象素指标一般都维持在752（H）×582（V）左右这个水平，像素数也就是41W左右。数字摄像头的分辨率（这里说分辨率指的都是感光器件而不是采集到的图像的）有市面上常看到的百万级的像素数。但这并不能说数字摄像头的成像分辨率就比模拟摄像头的高，原因在于模拟摄像头输出的是模拟视频信号，它输出的模拟信号直接输入至电视或监视器，其感光器件的分辨率与电视信号的扫描线数呈一定的换算关系，图象的显示介质已经确定，因此模拟摄像机没有必要采用高分辨率的感光器件，换句话说，模拟摄像头的感光器件分辨率不是不能做高，而是没必要做高。
4、象元及其相关
象元其实就是感光器件上分布的一个个小感光点。它与显示在显示设备或图像上的象素点是一一对应的。象元的尺寸当然是越大约好，因为象元的尺寸越大，感受光线的能力也就越强，单一象素点反映出的色彩也就越准确。但这又产生了一系列的矛盾，象元尺寸越大，单位面积的象元点个数就会随之减少，整体显示出来的像素数就会变小，更加不利于高分辨率图像的显示；然而增大象元点面积的同时增加感光元件的尺寸的话，又会使感光器件的成品率下降，造价上升。下面进行个人总结：
为什么市面上会有模拟相机和数字相机呢？主要的原因是输出的数据大小。这也是为什么市面上的模拟相机都是应用在监控和航模航拍相机上，这是因为其文件一般是Mpg（其是编码为MPEG-1的视频的一种扩展名，最大压缩比可以达到200:1，其是比AVI格式的还小数据量），这种视频的数据量很小，利于监控摄像头的长时间录像、航模的图传。 对于批判他们的分辨率分别是TVL 、像素。
分辨率里的TVL的解释？
TVL的意思是“电视行",用来衡量“分解被拍摄景物细节”的能力； 像素: 就是各种颜色的一个一个小点，像素越多，图可以放得越大越清晰。 为什么会有这两者分类？是因为他们的图像成像原理是不同的。
其中的模拟相机的图像是由线构成的，其成像时是以行为单位统一成像的，然后组成一幅图像。如果TVL图像仔细看的话，会发现上面有一条一条的线。其跟电视的的显示原理一样，是线扫描成像的，故其使用线来进行衡量其清晰度，因为线越多则越高清。其与像素分辨率可以转换，不过转化出来的像素值大小是没有意义的，不能说像素值越大图像越大，应当看线数，线数越大越清晰。
从上面可以看出模拟相机的像素值一般就只有几十万像素，其不是做不高，而是没必要，因为现在的线数可以满足大部分的要求，记住模拟相机追求的是数据量小并且有清晰。1080P指的是逐行扫描其是1080线，540I是隔行扫描就是1080线。
数字相机的图像是有像素构成的，以一个个像素为单位单独成像，然后构成一幅图像。其中相机分辨率以1080P 、I等分的话，其是模拟相机的说法。
不过现在的有些相机是模式混合的，采集的是数字信号，然后转换为模拟信号以线数输出。
3.AV与CVbs、音频的关系和s-video信号联系和区别。
其中AV信号就是包含有video、audio，如果把其分开了就是一般有三条线，分别为黄色--视频、红白色--R L音频。其中的黄色线的视频我们叫做cvbs信号，其是不包含有音频的信号。这就是为什么单头的模拟相机都只有一个黄色的线和黑色的电源线出来，单独的线我们叫做cvbs线，如果三个一起的我们就叫做av线，其中cvbs输出的是模拟视频信号，其中hd-sdi输出的高清数字视频信号，其要使用能播放sdi视频的显示器才能显示。
还有一个就是s-video也叫s端子其是只有一个video的没有音频的，一般我们使用是使用在投影仪、液晶电视里，其与av公用音频输入端子，为什么起不使用cvbs端子呢？是因为其要把视频里的亮度和色度分离传输，避免了混合视频信号传输是亮度与色度之间的干扰。其如下图：
4.PAL制式与NTSC制式直接的关系和联系。
PAL与NTSC都是视频制式--字面上的意思就是视频的制作方式，指其制作的分辨率、帧率等，从中可以看出其与上面的AV、S等端子没有关系。其中PAL的是（H x V）720*576，而NTSC的是760*480. 其两者是部分模拟信号还是数字信号的。由于这两者的分辨率是固定的，所以当随着高清电视液晶等的诞生，这里也开始慢慢改变制式了，例如1080p的使用HDTV制式，当时其也向下兼容PAL、NTSC制式的视频。
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