2024年4月16日发(作者：蒙振荣)
1ideo
applic—at—io—n&一p—roj卵—t—一
文章编号：1002—8692(2009)05-0127-02
通用摄像机的分类
陈宏来
(中国电子科技集团公司电视电声研究所，北京100015)
知识窗
鉴于目前具备摄像功能的产品设备种类繁多，从外
形体积看，大到电视台的摄像记者肩扛人托；中等体积
的，可随时在银行、商场、医院、机场、车站、道路看到的
监控类摄像机；小体积的家用摄录机，以及更小的“猫
眼”、USB摄像头、可视门镜、手机摄像等，统统可归称为摄
像机。针对它们之间的区别，本文将以科普形式作说明。
以下所述的电视摄像机指：
1)工作在可见光光谱(370～780rim)范围，不包括其
他光谱成像的摄像系统．如：超声波成像系统、X射线及
其他射线系统、红外热释仪等；
2)模拟电视摄像机制式彩色符合PAL或NTSC或
SECAM。黑白符合CCIR，不包括高场频或慢扫描成像系
统的摄像机。
1
按用途分类
1．1广播级摄像机
用于电视台、电视节目制作单位。考虑到“节目源”
要经过分配、发射、接收、传输、转换、录制、回放等多个
环节。为保证最终用户看到较高质量的画面。广播级摄
像机的质量要求很高(分辨力达800线或更高，信噪比一
般不低于60
dB)。广播级摄像机视区县、市、省、中央
电视台的级别．或节目制作单位规模大小的不同．也有
不同的档次。广播级摄像机一般为彩色三图像传感器
(如3CCD)，且以摄录一体机为主流，输出可包括所有模
拟格式(RGB或YUV等分量、全电视复合)，以及未经压
缩的数字格式(ITU—R601)。广播级摄像机一般配有高质
量的声音适配器及相应的语音处理转换电路。
1．2监控级(或工业级)摄像机
用于电视视频图像监控系统，将摄像机安放在欲监
视、观察区域的某个位置。摄像机图像信号经传输系统，
送至监视室(或点)，供特定的人(群)监视、记录。目前电
视监控系统大都采用此类摄像机，通常与固定焦距、可
变焦距光学镜头及电动云台配合使用。遇有特殊的监视
环境，须有相应的措施，如：低照度环境，可采用微光增
强型摄像机．或加辅助照明措施；对高温环境的监视，需
采用高温电视系统：对水下环境监视，除防水外还需要
监控级摄像机也可按第3和第5节进行分类。
13网络摄像机
即IP摄像机，整机内含有A／D转换器及DSP芯片，
根据需要按照现有的图像压缩标准(H．26x，MPEG—x，
JPEG。M-JPEG等)压缩。有的IP摄像机内置拾音放大处
理器、模拟数字转换器及音频压缩单元。压缩后的音视
频数据流采用R皿偶TCP，UDP，HrITI’P，TCP／IP等相关网
络协议．通过LAN，DSL或无线网络适配器。直接连接到
数字网络上。网络摄像机有独立的IP地址和嵌入式的操
作系统，接收端(或录像端)需要相应的解压软件(或专门
硬件)。网络化的电视监控系统已广泛被采用，起初常用
的压缩方式基本为MPEG--4，后来H．264逐渐成为主流，
特别是几年前美国r11公司目睹火爆的电视监控行业，推
出了专用的“达芬奇”DSP芯片．使围内IP摄像机、DVR
制造业上了一个台阶。这里需要提醒读者，为什么仍有
不少IP摄像机(或视频服务器)制造商，尤其是那些较大
的视频监控产品制造公司．在他们的IP摄像机、视频服
务器中，没有放弃使用M-JPEG的压缩技术呢?在他们
的产品中宁可以两种压缩格式同时并存。笔者认为，具
有较低压缩率的M—JPEG产品。在今后很难成为监控领
域的主流．但单帧画面清晰度．仍将是监控领域追求的
目标，希望引起业内人士的关注，本人将在以后的文章
与同行探讨。
1．4工业数字摄像机
用于识别、显微图像、医学图像采集、证件制作、工业
测量、工业检测、PCB检测、半导体及元器件检测还有机器
人视觉等领域，图像传感器分辨力在l
024xl
024以上。
1．5家用摄录一体机
如同彩电、DVD播放机一样。属消费类民用电子产
品．此类产品已基本淘汰了模拟记录方式，取而代之的
是数字记录格式，俗称“DV”。
1．6
PC机USB摄像头
多为简易的板机结构．定焦的小型光学镜头直接安
装在摄像机机体上。机体内部有简单的数字处理器，通
过数字接口(通常为USB口)与计算机连接或直接内嵌
在便携机上，通常需要专门的驱动程序。
1．7手机摄像
大部分的手机具有照相、摄像的功能，有些类似PC
配套机种，通常更为廉价。
而丽丽函丽磊词塑塑燮127
辅助照明或微光增强或近红外摄像；还有井下环境．需
加防爆处理措施的监视系统等。
[]
一。型鲤墅一
2按输出形式分类
2．1输出为模拟信号
为传统的电视摄像机，输出的模拟全电视信号，电
压峰峰值U=I．0V；彩色制式为PAL，黑自制式符合
CCIR，隔行扫描，50场／25帧，15625行，75Q输出阻抗。
2．2输出为数字信号(分3种情况)
2．2．1
未经压缩的数字输出
通过高质量的模拟数字转换。满足ITU—R60l格式．
以数字形式记录在磁带上、计算机硬盘内或其他存储体
(介质)，通常用于广播级、家用级摄录一体数字机及某
些工业数字摄像机。
2．2．2采用硬件压缩处理的数字输出
即1．3节所述的网络摄像机。
2．2．3简易型数字输出
如1．6和1．7节所述．这类摄像机直接从图像传感器
(目前大多为CMOS器件)获取光电转换后的信号，经过
简单放大处理、数字转换，得到数字信号，通常情况，此
类摄像机输出与计算机相连，经过计算机的压缩等处理
连接到网络。常用作PC机、笔记本计算机的配套件(也
称摄像头或USB摄像头)和手机的组件。数字可视对讲
系统也多为这类机型。
3
按外形分类(通常对监控级摄像机)
3．1方体机型
侧剖面为矩形或方形的摄像机。圆筒机型，由于侧
剖面也为矩形。故归为方型机。
3．2圆体机型
侧剖面带有圆弧形状的摄像机，包括全圆、半圆、部
分圆状等。
3．3扳机
光学镜头及图像传感器直接安装于线路板上。扳机
类的模拟输出机型．常用于模拟可视对讲系统及其他简
单用途的场合：扳机类数字输出机型，常用于数字可视
对讲系统及PC机附件(USB摄像头)。
3．4隐蔽型
各种“伪装”的外形．通常镶在装饰灯、钟表或其他物
品内，或安放在壁画后。或以纽扣、钢笔形式等，通常为小
型或超小型机种．有固定安装的及随身携带的，常与无线
发送设备和录像设备配合使用．多为警用和采访之用。针
孔摄像机属隐蔽型的一种。实际应称作针孔镜头摄像机．
摄像机的镜头为针孔镜头，通常后部装有监控摄像机。
4按图像传感器数量分类
4．1三传感器摄像机
由3个图像传感器分别同时处理i基色．以确保摄
像机各项指标的高质量，早在一二十年前通常用于省级
以上电视台。同样是i传感器的摄像机也有不同的档次
级别．目前，高档的家用DV也有3CCD组成的机型。
4．2双传感器摄像机
由2个图像传感器同时处理复合彩色。能够保证较
高质量的图像，早些时候用于市、地级电视台，此类机型
已不是主流产品，逐渐被淘汰。
4．3单传感器彩色摄像机
使用了1个CCD图像传感器的彩色摄像机。
4．4单传感器黑白摄像机
使用了1个CCD图像传感器的黑白摄像机。除了广
播级摄像机和高档的DV外。几乎所有的摄像机均为采
用了单图像传感器的摄像机。早期的摄像管传感器目前
已基本不采用，取而代之的是固体图像传感器，固体图
像传感器目前常用的有两种：CCD及CMOS．对画面质量
有一定要求的摄像机通常采用CCD图像传感器，而对画
面质量要求不是很高的摄像机，比如，扳机类、Pc套件类
多为CMOS机型。传感器也有不同的尺寸。1in，2／3
in或
更大尺寸的产品越来越少．多用于1．4节所述的工业数
字摄像机．目前电视监控用摄像机的主流产品尺寸多为
1／3，1／4in。
5
按集成的特殊功能分类(通常对监控
级摄像机)
5．1光学镜头一体机
将光学变焦镜头与摄像机合装为一体。有独立的光
学镜头一体机．也有作为PTZ一体机的机芯。
5．2云台镜头一体机
将电动云台、光学变焦镜头与摄像机合装为一体。
也称PTZ一体机，常见的机型为球形机。
5．3辅助照明一体机
将辅助照明装置(如红外灯、红外发光二极管或其
他发光材料的照明灯)、光学镜头与摄像机合装为一体。
5．4各类探测器一体机
与超声波探测器、微波探测器、红外探测器、烟雾探
测器安装在一起的摄像机。
以上从5个方面对摄像机进行了分类，以便于用户
根据自己的使用条件进行合适的选型。如何衡量一部电
视监控类摄像机的性能?此类摄像机涉及多少技术参
数?国家及有关部门制定了哪些针对此类产品的标准，
以及这些标准执行的情况如何?产品的标称值与实际值
有多大差距?笔者将针对这些问题陆续发表有关文章，
以便与大家进一步交流。
◇
责任编辑：哈宏疆收稿日期：2009-05--06
2024年4月16日发(作者：蒙振荣)
1ideo
applic—at—io—n&一p—roj卵—t—一
文章编号：1002—8692(2009)05-0127-02
通用摄像机的分类
陈宏来
(中国电子科技集团公司电视电声研究所，北京100015)
知识窗
鉴于目前具备摄像功能的产品设备种类繁多，从外
形体积看，大到电视台的摄像记者肩扛人托；中等体积
的，可随时在银行、商场、医院、机场、车站、道路看到的
监控类摄像机；小体积的家用摄录机，以及更小的“猫
眼”、USB摄像头、可视门镜、手机摄像等，统统可归称为摄
像机。针对它们之间的区别，本文将以科普形式作说明。
以下所述的电视摄像机指：
1)工作在可见光光谱(370～780rim)范围，不包括其
他光谱成像的摄像系统．如：超声波成像系统、X射线及
其他射线系统、红外热释仪等；
2)模拟电视摄像机制式彩色符合PAL或NTSC或
SECAM。黑白符合CCIR，不包括高场频或慢扫描成像系
统的摄像机。
1
按用途分类
1．1广播级摄像机
用于电视台、电视节目制作单位。考虑到“节目源”
要经过分配、发射、接收、传输、转换、录制、回放等多个
环节。为保证最终用户看到较高质量的画面。广播级摄
像机的质量要求很高(分辨力达800线或更高，信噪比一
般不低于60
dB)。广播级摄像机视区县、市、省、中央
电视台的级别．或节目制作单位规模大小的不同．也有
不同的档次。广播级摄像机一般为彩色三图像传感器
(如3CCD)，且以摄录一体机为主流，输出可包括所有模
拟格式(RGB或YUV等分量、全电视复合)，以及未经压
缩的数字格式(ITU—R601)。广播级摄像机一般配有高质
量的声音适配器及相应的语音处理转换电路。
1．2监控级(或工业级)摄像机
用于电视视频图像监控系统，将摄像机安放在欲监
视、观察区域的某个位置。摄像机图像信号经传输系统，
送至监视室(或点)，供特定的人(群)监视、记录。目前电
视监控系统大都采用此类摄像机，通常与固定焦距、可
变焦距光学镜头及电动云台配合使用。遇有特殊的监视
环境，须有相应的措施，如：低照度环境，可采用微光增
强型摄像机．或加辅助照明措施；对高温环境的监视，需
采用高温电视系统：对水下环境监视，除防水外还需要
监控级摄像机也可按第3和第5节进行分类。
13网络摄像机
即IP摄像机，整机内含有A／D转换器及DSP芯片，
根据需要按照现有的图像压缩标准(H．26x，MPEG—x，
JPEG。M-JPEG等)压缩。有的IP摄像机内置拾音放大处
理器、模拟数字转换器及音频压缩单元。压缩后的音视
频数据流采用R皿偶TCP，UDP，HrITI’P，TCP／IP等相关网
络协议．通过LAN，DSL或无线网络适配器。直接连接到
数字网络上。网络摄像机有独立的IP地址和嵌入式的操
作系统，接收端(或录像端)需要相应的解压软件(或专门
硬件)。网络化的电视监控系统已广泛被采用，起初常用
的压缩方式基本为MPEG--4，后来H．264逐渐成为主流，
特别是几年前美国r11公司目睹火爆的电视监控行业，推
出了专用的“达芬奇”DSP芯片．使围内IP摄像机、DVR
制造业上了一个台阶。这里需要提醒读者，为什么仍有
不少IP摄像机(或视频服务器)制造商，尤其是那些较大
的视频监控产品制造公司．在他们的IP摄像机、视频服
务器中，没有放弃使用M-JPEG的压缩技术呢?在他们
的产品中宁可以两种压缩格式同时并存。笔者认为，具
有较低压缩率的M—JPEG产品。在今后很难成为监控领
域的主流．但单帧画面清晰度．仍将是监控领域追求的
目标，希望引起业内人士的关注，本人将在以后的文章
与同行探讨。
1．4工业数字摄像机
用于识别、显微图像、医学图像采集、证件制作、工业
测量、工业检测、PCB检测、半导体及元器件检测还有机器
人视觉等领域，图像传感器分辨力在l
024xl
024以上。
1．5家用摄录一体机
如同彩电、DVD播放机一样。属消费类民用电子产
品．此类产品已基本淘汰了模拟记录方式，取而代之的
是数字记录格式，俗称“DV”。
1．6
PC机USB摄像头
多为简易的板机结构．定焦的小型光学镜头直接安
装在摄像机机体上。机体内部有简单的数字处理器，通
过数字接口(通常为USB口)与计算机连接或直接内嵌
在便携机上，通常需要专门的驱动程序。
1．7手机摄像
大部分的手机具有照相、摄像的功能，有些类似PC
配套机种，通常更为廉价。
而丽丽函丽磊词塑塑燮127
辅助照明或微光增强或近红外摄像；还有井下环境．需
加防爆处理措施的监视系统等。
[]
一。型鲤墅一
2按输出形式分类
2．1输出为模拟信号
为传统的电视摄像机，输出的模拟全电视信号，电
压峰峰值U=I．0V；彩色制式为PAL，黑自制式符合
CCIR，隔行扫描，50场／25帧，15625行，75Q输出阻抗。
2．2输出为数字信号(分3种情况)
2．2．1
未经压缩的数字输出
通过高质量的模拟数字转换。满足ITU—R60l格式．
以数字形式记录在磁带上、计算机硬盘内或其他存储体
(介质)，通常用于广播级、家用级摄录一体数字机及某
些工业数字摄像机。
2．2．2采用硬件压缩处理的数字输出
即1．3节所述的网络摄像机。
2．2．3简易型数字输出
如1．6和1．7节所述．这类摄像机直接从图像传感器
(目前大多为CMOS器件)获取光电转换后的信号，经过
简单放大处理、数字转换，得到数字信号，通常情况，此
类摄像机输出与计算机相连，经过计算机的压缩等处理
连接到网络。常用作PC机、笔记本计算机的配套件(也
称摄像头或USB摄像头)和手机的组件。数字可视对讲
系统也多为这类机型。
3
按外形分类(通常对监控级摄像机)
3．1方体机型
侧剖面为矩形或方形的摄像机。圆筒机型，由于侧
剖面也为矩形。故归为方型机。
3．2圆体机型
侧剖面带有圆弧形状的摄像机，包括全圆、半圆、部
分圆状等。
3．3扳机
光学镜头及图像传感器直接安装于线路板上。扳机
类的模拟输出机型．常用于模拟可视对讲系统及其他简
单用途的场合：扳机类数字输出机型，常用于数字可视
对讲系统及PC机附件(USB摄像头)。
3．4隐蔽型
各种“伪装”的外形．通常镶在装饰灯、钟表或其他物
品内，或安放在壁画后。或以纽扣、钢笔形式等，通常为小
型或超小型机种．有固定安装的及随身携带的，常与无线
发送设备和录像设备配合使用．多为警用和采访之用。针
孔摄像机属隐蔽型的一种。实际应称作针孔镜头摄像机．
摄像机的镜头为针孔镜头，通常后部装有监控摄像机。
4按图像传感器数量分类
4．1三传感器摄像机
由3个图像传感器分别同时处理i基色．以确保摄
像机各项指标的高质量，早在一二十年前通常用于省级
以上电视台。同样是i传感器的摄像机也有不同的档次
级别．目前，高档的家用DV也有3CCD组成的机型。
4．2双传感器摄像机
由2个图像传感器同时处理复合彩色。能够保证较
高质量的图像，早些时候用于市、地级电视台，此类机型
已不是主流产品，逐渐被淘汰。
4．3单传感器彩色摄像机
使用了1个CCD图像传感器的彩色摄像机。
4．4单传感器黑白摄像机
使用了1个CCD图像传感器的黑白摄像机。除了广
播级摄像机和高档的DV外。几乎所有的摄像机均为采
用了单图像传感器的摄像机。早期的摄像管传感器目前
已基本不采用，取而代之的是固体图像传感器，固体图
像传感器目前常用的有两种：CCD及CMOS．对画面质量
有一定要求的摄像机通常采用CCD图像传感器，而对画
面质量要求不是很高的摄像机，比如，扳机类、Pc套件类
多为CMOS机型。传感器也有不同的尺寸。1in，2／3
in或
更大尺寸的产品越来越少．多用于1．4节所述的工业数
字摄像机．目前电视监控用摄像机的主流产品尺寸多为
1／3，1／4in。
5
按集成的特殊功能分类(通常对监控
级摄像机)
5．1光学镜头一体机
将光学变焦镜头与摄像机合装为一体。有独立的光
学镜头一体机．也有作为PTZ一体机的机芯。
5．2云台镜头一体机
将电动云台、光学变焦镜头与摄像机合装为一体。
也称PTZ一体机，常见的机型为球形机。
5．3辅助照明一体机
将辅助照明装置(如红外灯、红外发光二极管或其
他发光材料的照明灯)、光学镜头与摄像机合装为一体。
5．4各类探测器一体机
与超声波探测器、微波探测器、红外探测器、烟雾探
测器安装在一起的摄像机。
以上从5个方面对摄像机进行了分类，以便于用户
根据自己的使用条件进行合适的选型。如何衡量一部电
视监控类摄像机的性能?此类摄像机涉及多少技术参
数?国家及有关部门制定了哪些针对此类产品的标准，
以及这些标准执行的情况如何?产品的标称值与实际值
有多大差距?笔者将针对这些问题陆续发表有关文章，
以便与大家进一步交流。
◇
责任编辑：哈宏疆收稿日期：2009-05--06