数码摄像机技术指标及选型知识

文章摘要： 增大量化的比特数和信号处理时的比特数可以减小这些误差，最早的数字处理摄像机AQ-20采用8比特的量化级，相对于256级的量化电平。由此产生的量化损失不容忽略。如果量化比特数提高为10比特，则量化电平可以达到1024级，相应的量化误差可以达到60dB，其噪声实际上接近于可以忽略。但是考虑到计算中产生的舍位和进位误差的积累，优秀的摄像机通常采用12，14甚至更高比特的信号处理器。 摄像机通常采用比特透明的处理方式，即采用非压缩，全比特的处理方式。因此不存在压缩和解压缩引起的质量损失。如果信号采用压缩的方法进行存储、加工、传输时，则还应该考虑压缩以及码流变换造成的质量损失。2、码率高，

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    增大量化的比特数和信号处理时的比特数可以减小这些误差，最早的数字处理摄像机AQ-20采用8比特的量化级，相对于256级的量化电平。由此产生的量化损失不容忽略。如果量化比特数提高为10比特，则量化电平可以达到1024级，相应的量化误差可以达到60dB，其噪声实际上接近于可以忽略。但是考虑到计算中产生的舍位和进位误差的积累，优秀的摄像机通常采用12，14甚至更高比特的信号处理器。
    摄像机通常采用比特透明的处理方式，即采用非压缩，全比特的处理方式。因此不存在压缩和解压缩引起的质量损失。如果信号采用压缩的方法进行存储、加工、传输时，则还应该考虑压缩以及码流变换造成的质量损失。

2、码率高，给信号的处理带来困难
    根据ITU-R 601（即CCIR 601）推荐的取样参数，即4:2:2的取样方式，Y信号的取样频率为13.5兆赫兹，R-Y，B-Y信号的取样频率分别为6.75兆赫兹。如果采用8比特量化，则可以计算视频信号的数据码率：
      （13.5+2×6.75）×8=216兆比特/秒
    扣除消隐区的无效信息：
      216×（64-12）/64×（312.5-25）/312.5=161.46兆比特/秒。
    因为同步信息量很少，予以忽略。这里暂不考虑声音信号的信息。
    由此可知，量化比特数为8时，视频信号的码率仍然高达161兆比特。也就是说，摄像机每秒钟必须处理1.6亿比特的数据量。如果采用10，12，14比特的量化级，则数据量还要按比例急剧增加。由此可知，数字处理摄像机的数据处理量是大的异常惊人的。而且，摄像机是所有处理都必须是实时处理。因此，对于内装的IC和微处理器的运算能力和运算速度提出了十分苛刻的要求。

3、功耗大
    如上所述，数字处理摄像机必须高速处理极其巨大的数据量，每一步运算都伴随着能量消耗。因此，早期的数字处理摄像机的温升很高。特别是主要处理电路板上的VLSI，竟然达到发烫的程度。显然，功耗引起温升，是不稳定和造成故障的根源。功耗大增加了供电电源的负担。在许多场合下，摄像机由充电蓄电池供电工作，由于功耗大，同样的电池只能够工作较短的时间，给实际工作带来诸多不便。摄像机的功能越来越强，则信号数据的处理工作量越来越大，能量的消耗也就越来越大。另一方面，由于算法的改进，以及集成电路技术的进步，功耗不断下降，这是辨证的发展过程。
    可以预测，现有数字摄像机的缺点，随着技术的发展将逐步得以克服。

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