高清监视器与高清电视的技术比较

　　随着数字技术和终端显示技术的飞速发展，使电视产业进入了高清时代。随着安防监控系统的数字化发展和监控系统前端高清晰摄像机等设备的产生，高清监视器也随着安防技术的发展需要而出现。

　　高清监视器与高清电视的关系，主要从“高清”的定义、工作原理、技术规格及产品的应用范围和环境来进行分析对比。

        高清的定义及历史

　　“高清”，英文为“High Definition”，缩写为“HD”。高清实际上是数字电视技术、*的像素与分辨率技术和广播技术等多项技术的共同结晶。普通模拟电视依靠带有调制的连续电压来传输图像，而数字电视则采用与计算机相同的数字编码方式，对图像和声音进行处理。使得图像更加清晰，色彩更加鲜艳。但是，数字电视要达到高清水平，不仅需要电视机是数字高清，还得依靠高清信号的制作技术和发射数字高清信号的设备。 

      “高清”数字显示技术的发展分三个时代：

　　*代是可接驳数字信号的模拟电视机或监视器，或称作可接收1080i、720P、1080P的“格式高清”电视机或监视器。目前电视按信号传输可以分为模拟电视和数字电视两大类，模拟电视载波传输的为模拟信号，可以达到325线，数字电视载波传输的为数字信号，可以达到1080线。厂家所定义的“格式高清”主要的处理方式是数字转模拟。

　　第二代高清是“芯片高清”。准确地说，引擎高清的芯片在电视机或监视器内部实现了对信号的数字处理。所谓的数字处理，就是可以对接入的模拟信号转化为数字信号，也可以直接接驳输入的数字信号。无论输入方式是模拟还是数字，在内部的处理方式都是数字的。除了要有数字高清的接口、能处理数字电视的芯片外，还要有能显示高清信号的屏或显像管。

        第三代数字高清是“显示高清”，数字电视显示垂直清晰度可达到720线，部分数字高清电视机使用了特制的1080P TV面板和*的引擎系统，这类产品*具备了1080P显示能力，清晰度比普通高清显示提高50%，并能接收和显示较低格式的信号，画面效果比1080i、720P两种格式更清晰、更稳定。在第三代数字高清设备中，目前代表性的液晶和等离子，所采用的新一代面板都具备高分辨率的特性，均可以实现720P和1080i。但是液晶和等离子产品要直接将zui清晰原始的1080P数字信号展现出来，实现*画质，不仅需要特制的1920×1080TV面板，而且需要全面提升液晶产品的显示系统、尤其是数字引擎的技术水平。这类产品技术难度较大，成本要比720P和1080i增高不少。因此，目前市场主流高清液晶和等离子电视仅是支持720P和1080i，兼容1080P，而真正达到1080P画质的高清液晶和等离子产品可以说非常少。即便是有达到全高清的产品，也是价格非常昂贵，一般用户很难接受。

　　根据上述对“高清”的分析，高清监视器或高清电视必须至少满足以下要求：一是具有能够接收和输出格式为 1920×1080的高清数字信号的接口；二是图像的清晰度必须在垂直方向上大于或等于720线；三是屏幕的宽高比为16∶9。为什么要用16∶9的宽屏幕，而不继续采用4：3的传统屏幕显示器件呢？ 这是因为现代的运动图像标准都是长方形的，而且从人们的正常视野范围来看，也不是正方形，而是长方形。所以，当人们在观看图像画面时，宽屏幕的图像在视野中会显得更宽广，视觉效果会更佳。
信号流程基本原理

　　那么，高清监视器或高清电视对高清数字信号是怎样进行处理的呢？下面是具体的信号流程基本原理框图：


         由于高清视频数据传输量巨大，所以都采用新的压缩算法。其基本工作原理，简单的说就是将三种格式的高清信号（即YPbPr、HDMI、DVI）通过信号切换器切换以后进行A/D转换；再对数字信号进行特殊处理，如对数字信号进行编、解码的处理，还包括对信号的同步分离、数据运动补偿、数码降噪等电路的处理，同时还有数据寄存器对数字信号进行存储和释放的处理；然后再进行D/A转换；zui后再通过末端的高清显示器件（高清CRT/高清LCD等）的驱动显示出高清晰的画面；当然对以上信号的处理更离不开微型中央处理器（即MCU）来对每一个单元电路模块的控制作用。

　　 在对高清信号进行处理的过程中，有两大核心部件对高清信号的画质起着决定性的作用，一是末端的显示器件。目前，能够设计生产出高稳定、高清晰的显示面板的厂家主要有三星、LG、PHILIPS及夏普等大公司，应该说该显示器件的技术已经是比较成熟了；二是数字信号处理技术方案的优劣，也将影响到高清信号的画质。比如创维集团采用的V12数字引擎技术，创维V12数字引擎全称：数字高清电视超级中央处理器，是市场上*一块含有HT（超线程）技术，且具有中国人独立知识产权的32位电视信号处理芯片。创维V12数字引擎包含两块32位超线程处理芯片：一块用来处理数字信号，一块用来处理模拟信号。

A．数字信号处理芯片担负起后端中央处理器的职责：
　　1） 除了直接接收1080i/720P/1080P等主流数字高清格式信号外，更重要的是还将接收的各种格式的数字高清格式信号进行解码、还原等运算，有效地提高可视清晰度，可将清晰度提升到750线；
　　2） 在对1080i/720P/1080P处理的时候，摈弃了“多频归一”技术（是将输入的不同格式信号的行频经过特殊电路处理以后，转换成固定的一种行频图像信号输出的处理技术，该技术的缺点是将不同格式的图像信号进行压缩以后，显示出来的图像画质清晰度会降低，不细腻），而采用水平的“数字直通车”技术（是指输入的不同格式信号的行频不需统一转换成一种行频，不同格式信号通过内部核心电路进行分类处理以后，对输入的信号不会被严重的压缩处理，显示出来的图像画质清晰度高，且更细腻）。
　　3） 针对1080i/50Hz信号会出现闪烁（50Hz小于人眼的固有频率58.8Hz）的情况，采用自主知识产权的“高清LOGIC”技术，每5帧画面加入由32位超线程芯片生成的第6帧，将1080i/50Hz自动转换为1080i/60Hz显示，真正实现高清晰不闪烁。
　　4） 对红、绿、蓝三原色分别采用24bit全色阶处理，每种颜色产生224种色阶，三种颜色组合可实现687亿种颜色，爆炸性地丰富了图像的色彩还原能力，使画面更细腻、更真实。可以有效消除普通液晶电视8bit色阶技术1677万色彩不够丰富、图像色彩渐变部分出现类似等高线的分层、使画面失真的情况。

B．模拟电视信号处理芯片
　　针对数字信号暂时还没有大规模普及的区域，监视器或电视机接收的更多的是模拟信号这种情况，利用自主知识产权的“模拟提升数字核心算法”自动将接驳的模拟信号处理后转换成数字效果输出，使得即使输入的是模拟信号，同样能感受到高清晰的画面效果。

        高清监视器与高清电视的区别
　　由于高清监视器是属于工业级的终端显示设备，而高清电视是属于民用级的家用电器，从技术规格要求上来比较，二者之间肯定有一些差别，先看一看以下表格的技术参数对比：


　　根据上述表格的对比，虽然二者的垂直清晰度、分辨率、屏幕尺寸的技术要求都基本一致，但在稳定性和外观结构上都有一些差别。稳定性上，高清监视器的保持*工作时间要求更高，因为它需要24小时不间断的工作；外观结构上，高清监视器要求设计为符合行业的标准结构和尺寸，主要是便于安装和维护，高清电视机要求设计的更加人性、优雅和艺术化。

         从工作原理方面来讲，扫描和图像处理方式都基本相同。但从性能要求上来讲，两者有着很大的区别，具体表现在三个方面，即图像的清晰度、色彩的还原性和整机的稳定性。首先，由于监视器显示监控的图像，所以必须真实地再现前端摄像机所拍摄到的图像信息，其中包括图像画面的诸多细节，如被摄物体的局部特征等，如果图像细节不能清楚地再现，也就失去了监视器的监控作用，这就需要监视器具有较高的图像清晰度；另一方面，图像细节通常也包括了颜色特征，所以，真实地还原被摄物体的色彩特征，也是监视器的关键要求，因此监视器需要具有更高的色彩还原性；此外，由于监视器需要长时间不间断地工作，对产品稳定性、可靠性的要求也十分高；还有，安防系统的很多场合需要由多台监视器组成屏幕墙工作，这也要求监视器有*的屏蔽和抗*力；zui后，安防监视器在很多时候显示的是固定静止图像，这就要求显示器件具有很好的抗灼伤功能。

　　高清监视器和高清电视在应用范围和环境方面有哪些不同的要求呢？由于高清监视器是连接在整个安防监控系统中的一个非常重要终端显示设备，不管是监控图像的即时显示还是记录图像的回放，监控系统*是根据显示的图像来发现、分析和判断案情的，它显示出来的画面质量的效果将直接影响到整个安防监控系统的运行。它所使用的范围和环境都比较广泛，有的环境比较好，如在交通、银行和*等系统，灰尘少、温度、湿度均适宜；而有的环境比较恶劣，如煤铁矿、电厂和化工厂等系统，灰尘大、温度、湿度均反常。因此，高清监视器要求具有更高的防火性能、屏蔽性、电磁兼容性和防辐射性，要求达到高清晰、高稳定、高可靠。

　　纵观上述分析，高清监视器和高清电视之间，既有相同的工作原理性，又有不同的使用环境和技术要求性。在现阶段，由于在前端提供高清信号的设备（如摄像机或摄像头），大部分输出的都是普通的模拟信号，具有高清数字信号输出接口的摄像机相对较少，还不能充分发挥高清监视器的特点；不过，随着高清数字显示技术的不断发展，高清监视器也将得到更广泛地的发展和应用，这也是高清数字显示技术发展的必然趋势。