数码摄像机技术指标及选型知识

四、数字处理摄像机的优点
下面简要说明数字处理摄像机的特点。

1、适合于使用计算机处理
在现代的数字处理摄像机中，普遍采用了微处理机（MCP）作为中心处理元件，实现控制、调整、运算的功能，并且采用了多种专用的大规模集成电路，使得摄像机的处理能力，自动化功能获得极大增强。

2、简化调整机构和调整方式
模拟摄像机大多数采用调整元件（电位器、可调电容、线圈等）进行调整，许多摄像机的调整元件位于电路板上，因此，必须打开外壳才能实现调整操作，非常不方便。模拟处理摄像机一旦调整失误，恢复到原来的状态十分困难，因此，模拟处理摄像机的调整工作一般由经验丰富的技术人员进行，即便如此，也必须慎重行事，要是调乱了，要恢复到原来的状态，将是一件非常麻烦的事情。
数字处理摄像机采用菜单显示，由按键进行增减调整。这样，从用户的角度来看，本来必须由技术熟练的技术人员进行认真调整的工作，现在，一般的技术人员，甚至摄像员也能够进行调整。调整好的数据以文件的形式保存在存储器中，如果对于自已调整好的数据不够满意，可以调出机器出厂时（标准的），或者这一次调整前的数据进行比较，因此不必担心因为经验不足而把数据调乱。操作者完全可以放心大胆的进行反复调整，以获得自已满意的结果。从制造厂家的角度来看，便于实现制造和调试过程的自动化，提高生产效率，降低成本。

3、可以实现精确，细致的调整
从本质上看，数字处理摄像机对于信号进行了变换，将原来的模拟信号变换0，1代码表示的符号。这样，数字处理摄像机所处理的是符号，而不是模拟的信号本身。符号具有以下主要的特性：
(1)模拟信号在处理和传输的过程中，难免产生失真和噪声，一旦产生了失真和噪声，降低了信号的质量，就很难恢复；而数字信号具有优良的稳固性，在存储和传输的过程中，不易产生失真。在数字领域，可能出现的问题是误码，采取一定的措施，例如，通过信道编码，采用前向纠错的方法，可以有效地克服误码。当然，在电路设计时，还是应该谨慎小心，不应该让系统接近崩溃区域，应该在适当的时候进行信号再生。否则，误码大得超出了纠错的能力范围，将一发而不可收拾。但是，经过正确设计，这种局面完全是可以避免的。
模拟处理的本质是信号复制，因而伴随着信号失真，数字处理的本质是信号再生，因此可以准确重现无噪声和失真的信号。

(2)模拟信号很难对特定的某一段幅度或者频率特性单独进行调整。为了调整其中的某一段特性，可能引起其他部分特性的改变。另一方面，如果需要几种参数配合调整，就显得非常困难；在数字处理时，可以对信号的某一部分特性单独进行调整，例如，单独进行伽码校正调整和拐点调整；对于某一段频率，或者对于某一段幅度电平单独进行调整，并保持其他部分信号的特性不会改变。此外，还可以将某几项调整结合在一起，相互关联，进行配合调整。例如，在应用过程中，往往需要对于色度、对比度、亮度等结合进行相关配合的调整。在模拟条件下，几乎是做不到的事情，在数字条件下，可以比较容易实现这种类型的功能。
有人说在数字领域，只有想象不到的功能，没有实现不了的功能。实际情况应该是，只要是合理的想法，数字技术都有能力予以实现。即使当时的计算能力尚有困难，但是，随着算法、存储和计算速度等技术的发展，终究能够得以实现。

(3)处理精度高，对于10比特的量化，可以区分为1024个电平等级进行调整，高档的摄像机可以实现12，14比特，相当于4096，16384电平等级，甚至更高级别的处理。要进行如此精细的调整，模拟的处理方法是无能为力的，只好望洋兴叹了。

五、数字处理摄像机的缺点

1、变换损失
从摄像机的摄像器件（无论是摄像管或CCD）开始，产生的信号都是模拟信号。经过一系列的处理和传输以后，在显像管上显示图像时，仍然必须采用模拟信号。由此可知，所谓数字处理，首先是将模拟信号变换为数字信号（ADC），只是在中间的处理和传输过程中，采用数字信号的形式，最终，仍需将数字信号变换为模拟信号（DAC）。模数变换和数模变换将产生量化误差失真。在信号的处理过程中，必须经过各种运算，在运算过程中会产生舍位和进位误差，如果还要进行码流变换，将产生新的变换误差。这些误差的结果累次叠加，构成总体的损失。因此，任何数字系统，都应该尽可能避免各种类型的信号变换。
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。