具有较高稳定性和可靠性，可进行精确调整

数字摄像机实际上指的是数字信号处理摄像机，也就是说，由光电转换器件得到的三基色电信号仍然为模拟信号，只不过在后续的处理中将其转换成数字信号，并进行一系列的数字处理技术，如图3-21所示。

图3-21　数字摄像机组成

与模拟摄像机不同的是，数字摄像机的视频处理放大器分为两大部分，即模拟处理部分和数字处理部分，如图3-22所示。

图3-22　数字摄像机组成

模拟处理部分主要包括预放器、黑斑校正、增益提升、白平衡调节、白斑校正、杂散光校正、黑平衡调节、预弯曲等。经过上述处理的模拟三基色信号再经过模数转换之后变为10bit或12bit的数字信号。

数字处理部分主要有A/D变换、数据检测、轮廓校正、彩色校正、γ校正、白压缩、混消隐、白切割等。经数字处理之后可输出数字分量信号Y/R-Y/B-Y，直接供数字分量设备使用，也可经数模转换之后输出模拟分量信号和复合全电视信号。

数字摄像机的构成及工作原理与模拟摄像机基本相同。不过，数字摄像机具有一些模拟摄像机所不具备的优点，如具有较高的稳定性和可靠性、可进行精确调整等。更重要的是，由于采用了数字处理技术，使得很多在模拟摄像机中无法完成的工作得以实现，这大大提高了摄像机的整机性能，同时也在很大程度上改善了图像质量。

下面介绍视频处理放大器中的数字处理功能。

1.预弯曲

在数字视频处理放大器中，预弯曲可用公式运算来实现，以保证高亮度压缩部分重现自然彩色。在600%电平内用12比特量化时，也增加了100%电平内的量化级数，最后可输出10bit信号。

2.A/D变换

在ITU-R601建议中对信号数字编码规定，模/数转换采用8bit或10bit量化，数字摄像机输出的信号应满足这一规定要求。事实证明，用8bit量化，经模/数转换后，再恢复模拟信号其信噪比会下降0.9dB左右，用10bit量化信噪比会下降0.3dB，用12bit量化信噪比会下降0.05dB，因此，摄像机的量化应在10bit以上。现在12bitA/D转换器已经成为当今主流，近两年14bitA/D转换器也出现在数字摄像机中。

3.数据检测

数据检测电路的输入信号有两路，一路是A/D转换器输出的信号，另一路是主控制器中CPU发送的信号。数字检测电路检测出的差值、平均值和峰值送回CPU，进行存储运算，并送回到相应的调整电路，进行参数值高速控制。数据检测电路的输出信号经过CPU接口送入控制系统，CPU接口的另外三个控制信号是：REN——读使能、WEN——写使能、ALP——地址锁存脉冲。如黑斑校正时，在CPU接口送来的指令控制下，数据检测电路检测出黑斑信号，并送到黑斑地址发生器，由场推动脉冲VD和行推动脉冲HD控制产生地址数据送到控制系统，从RAM中读出数据，经过D/A变换送到校正电路。白斑校正时，白斑地址也在黑斑地址发生器中产生。

4.轮廓校正

数字轮廓校正电路包括行轮廓校正电路和场轮廓校正电路。

5.γ校正(www.xing528.com)

在数字摄像机中的数字处理中通过计算得出γ校正的输出电平，并将结果存入存储器中，生成γ表，在工作中用输入信号作为地址，用查表方法读出存储的数值。

6.白压缩

一种数字白压缩电路如图3-23所示。

在图3-23的框1中形成亮度信号Y，其输出可选择Y信号，也可选择R、G、B中电平最高的一路——MAX（R，G，B）。选出的信号在框2中进行压缩，拐点可调。在框3中计算出压缩信号与未压缩信号之比值并输入到框4中与R、G、B信号相乘。若框1输出Y，则Y的压缩特性同框2的特性曲线；若框1输出MAX（R，G，B），则亮度信号的拐点是框2的拐点乘以Y/MAX（R，G，B），Y的压缩将与输入信号的彩色相关。由于Y的压缩比MAX（R，G，B）的压缩量小，因此压缩后的图像饱和度降低是必然的。框6可在选定范围内使色调保持不变，其保持范围大小通过选择褪色电平决定。

图3-23　数字白压缩电路

7.宽高比变换

数字摄像机都能提供16∶9和4∶3两种宽高比图像，数字摄像机中的CCD多数为16∶9格式，总像素约为60万个或74万个，可输出4∶3图像。

8.3D摄像机

3D摄像机模仿人的双眼产生具有左右视差的两幅图像。

3D摄像机主要分为单机双镜头摄像机和双机双镜头摄像机。其中单机双镜头摄像机的间距不能变动，可用于拍摄有限纵深范围的节目。双机双镜头摄像机可使用水平式或垂直式支架固定，拍摄范围灵活可变，是当前电视节目制作中主要使用的设备。3D电视摄像机立体支架按形态一般分为水平（并列）式、垂直（分光镜）式两种。

双机一体化方式3D摄像机如图3-24所示。

图3-24　双机一体化方式3D摄像机

并排支架方式3D拍摄系统如图3-25所示。

图3-25　并排支架方式3D拍摄系统