[分享]摄像机的分辨率最高只能达到 540 HTVL - 千家论坛_智能建筑与智能家居技术交流社区

近来，许多制造商纷纷推出分辨率规格在 540 HTVL 以上的 CCTV（闭路电视）摄像机，向视频安全系统用户暗示增强后的分辨率可为其带来效益，但是事实并非如此。即使 CCTV 摄像机通过测试，证实分辨率可以达到 540 HTVL 以上，但由于现实 CCTV 应用中存在的常见系统限制，最终用户在正常安装的情况下也无法享受到 540 线以上的分辨率。
分辨率的定义

分辨率是指在视频显示器中显示并详细描绘摄像机所捕捉图像的能力。在视频安全监控市场中，通常用水平扫描线数 (HTVL) 来代指分辨率。而垂直扫描线数在总分辨率中也发挥着同等重要的作用，但却甚少被人提及。水平与垂直分辨率均可使用工业标准分辨率测试图表与特殊的（即“昂贵的”）高分辨率监控器进行测量。

HTVL 是一种单色规格，表明摄像机可将多少黑白交替的垂直线数捕捉并重现在监控器的 3/4 屏幕宽度上。之所以将宽度限制为 3/4 是因为传统电视监控器以前的长宽比为 4:3，而且使用的实际测量单位为“扫描线数/画面高度”，因而更易于对水平和垂直分辨率进行“横向比较”。这也是将分辨率的单位指定为扫描线数而非单纯线数的原因。由于举证时更适合使用彩色图像，因此在视频安全监控系统中，无论单色摄像机是否可达到最高分辨率，更重要的还是考察其彩色图像的分辨率。

摄像机制造商对外宣传的分辨率规格已达 580、600、650 甚至是 700 HTVL，其中一些制造商在所用的成像传感器无法从物理上捕捉到 540 HTVL 以上图像的情况下，也做出类似宣传；然而所有这些规格均受到模拟 CCTV 系统的实用性制约。即使这些摄像机如同制造商宣传的那样，可以捕捉并提供此类分辨率的图像，却无法突破系统本身存在的物理限制，因而最终用户必然无法获得所谓的分辨率增强带来的效益。

显示监控器 – 单色 CRT（阴极射线管）监控器的分辨率规格最高可达 1000 HTVL。在输入 S-video 信号时，彩色监控器的分辨率规格最高也可达 800 HTVL。然而此类监控器非常昂贵，与 CCTV 安装中常见的监控器并不相同。NTSC 和 PAL 彩色 CRT 监控器通过标准的复合视频输入端子（BNC 或 RCA 型接头）连接时，无法提供 540 HTVL 以上的分辨率。

型号单色分辨率规格制造商建议零售价
松下 BT-H1350Y 750 HTVL $1,790
索尼 PVM14M4u 800 HTVL $2,490

用于测试摄像机分辨率的高分辨率演播室监控器非常昂贵，仅可在显示屏幕中央显示单色视频时达到最高分辨率

LCD（液晶）监控器在与高分辨率信号源（个人计算机或使用 HDMI 接口的高清光碟播放器）连接时可显示较高的分辨率，但是它们在通过复合视频输入端子连接时，仍然面临着与 CRT 监控器相同的分辨率实用性限制。从根本上说，所有模拟 CCTV 摄像机提供的复合视频信号均只能达到 540 HT VL 的分辨率，这是由监控器内置的输入电路决定的。这些输入电路采用了一种低通滤波器，基本上可以将 540 HTVL 以上的分辨率信号完全排除。这样做是为了解决其它一些对于观看者来说，比分辨率的损失更加令其难以接受的图像质量问题，例如图像底部出现的块状图形导致的混叠现象。无论监控器是采用 CRT 技术还是 LCD 技术，所有的模拟复合输入端子中均使用了此类低通滤波器。

LCD 监控器也需要将模拟信号转换为数字格式，转换方式与 DVR（数字录像机）相同，这一点我们会稍后详加讨论。因此，即使摄像机的实际水平分辨率在 540 HTVL 以上，您在实际安装的显示器中也看不出任何差别。就算是您安装了演播室监视器，也仅能在通过 DVR 录制视频之前观看到额外的分辨率。DVR 会对录制视频的分辨率有限制，而且录制后的视频才是会用作举证的物品，因此摄像机的原始输出图像提升与否并不能带来效益。

制造商    型号                          默认分辨率               测得的分辨率（复合输入）
戴尔       2700FP                     1600x1200             540 HTVL
杰伟士    GD-19L1GL               1280x1024             540 HTVL
三星       LN22A450C1D (TV)    1680x1050             540 HTVL
索尼       KLVS23A10 (TV)L      1366x768               540 HTVL

在我们的实验室里，通过复合视频输入端子将许多高分辨率 LCD 监控器及电视与高分辨率摄像机相连，测得分辨率为 540 HTVL。

市面上没有任何一款 CCTV 用 DVR 的录制分辨率可超出 540 HTVL。DVR 与显示监控器类似，在视频输入端子中置有低通滤波器。为了将模拟视频信号转换为数字格式信号，输入端子处还置有视频解码器。转换时 DVR 会对模拟视频采样并将其转换为数字数据，采用格式为 ITU-R（国际电信联盟无线电通信组）推荐的工业标准格式 BT.6011，该格式将 NTSC 和 PAL的水平分辨率限制在每水平线上 720 个样本的情形下 (720 x ? = 540 HTVL)。采样理论在本文中不再赘述，但是需要重点说明的是该限制不是随意设置的，它是将模拟视频转换为数字格式时所用采样率的自然生成结果。因此，这也再一次证实即使摄像机可以提供 540 HTVL 以上的分辨率，最终用户也无从受益，因为 DVR 并不会录制该分辨率的视频。

虽然垂直分辨率甚少被人提及，但在计算图像的总分辨率时，其作用与水平分辨率同等重要。图像的总分辨率就是将水平分辨率与垂直分辨率相乘所得的值。在百万像素级摄像机面世之前，没有人提及总分辨率，这是因为某些图像捕捉技术在有效垂直分辨率方面一直受到制约。
DD 隔行扫描与逐行扫描图像捕捉 – CCD 传感器（如索尼的 ExView Super HAD）使用一种称为线对累加的处理方法来捕捉隔行扫描视频。此方法与低通滤波器一样，可减少图像的闪烁，但是副作用则是会将有效垂直分辨率降低 25%2。这样一来，480 线的 CCD 仅具有 360 线的有效垂直分辨率，从而使图像的总分辨率降低了 25%。这对于最终用户来讲很不利，因为 DVR 和显示监控器的输入端子其实可接收完整的 480 线垂直分辨率。而对于执行逐行扫描图像捕捉的成像器来讲，却可以保留完整的垂直分辨率，因此在初始显示之时和录制之后均可提供更高的总分辨率。

需要谨记的是图像捕捉方法与图像显示方法之间是相互独立的。CCTV 系统通常是以隔行扫描的格式显示视频，而摄像机捕捉视频的方式则既可以是逐行扫描也可以是隔行扫描格式。如果您预算充足，想要投巨资购买演播室级监视器来尽可能提高水平分辨率，或是您所用基于 CCD 的摄像机是采用隔行扫描的格式捕捉图像，那么您可以寻找分辨率在 720 HTVL 以上的摄像机，从而在总分辨率方面达到与采用 540 HTVL 逐行扫描捕捉传感器的摄像机相同的效果！

CCTV 摄像机的分辨率在 540 HTVL 以上时，最终用户也无法享受到其带来的额外效益。DVR 并不会录制 540 HTVL 以上的图像，而且视频在安全监控器上显示时，除非投巨资购买专业的演播室监控器并在用 DVR 录制之前查看视频，否则根本无法感受到任何好处。从另一方面来看，如果您购买的摄像机具有较高的垂直分辨率，比如逐行扫描捕捉的摄像机，获得的总分辨率反倒会更高，因为此类分辨率可由 DVR 捕捉到并在主流使用的 CRT 和 LCD 监控器上显示出来。要寻找分辨率最实用的 CCTV 摄像机时，请留意那些分辨率规格在 540 HTVL 左右并具备450 VTVL 以上分辨率的型号。

Jeff Jones 是 Pixim 公司的产品营销总监，为公司带来了半导体和嵌入式系统方面的产品管理经验。在加入 Pixim 之前，Jones 先生是 LSI 公司的高级工程总监，主要负责消费类电子产品与专业广播应用方面的数字视频解决方案。他是美国专利产品的持有人，并先后取得美国加利福尼亚大学欧文分校的电子工程学士学位与美国加利福尼亚州立大学富尔顿分校的 MBA 学位。

传统模拟摄像机，通常输出视频图像制式是PAL或NTSC，同轴电缆传输。

以PAL为例，PAL制式标准定义为：视频分辨率为720*576, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3。

高清摄像机指的是数字摄像机，并非传统的模拟摄像机，模拟机器在现有CCTV系统上无法做到高清视频标准的，540HTVL基本已达到极限。

以下是引用mininum在2009-11-21 19:25:00的发言：

这个写的很详细了，谢谢。

LZ厚道的没有弄附件