高清摄像机应用选型.docx
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高清摄像机应用选型
温州大学瓯江学院
WENZHOUUNIVERSITYOUJIANGCOLLEGE
本科毕业设计（论文）
（2010 届）
题目：
高清摄像机应用选型研究
专业：
教育技术
班级：
06瓯教育技术本
姓名：
金道威
学号：
0630235528
指导教师：
赵颖
职称：
助教
完成日期：
2010-4-22
高清摄像机应用选型研究
【摘要】随着数字技术的完善，高清摄像机逐渐在视频制作领域广泛应用，继而为各类影视艺术节目的创作提供了广阔的自由空间。
本文认识高清摄像机的特点以及市面上流行的高清摄像机，并介绍了高清在专业和民用领域应用情况，并根据高清不同领域的应用特点来选择机型，高清已经应用在很多领域摄像，高清化已成必然趋势，虽然在世界内高清还刚刚起步没多旧，但高清时代正在逐步迈进。
【关键词】高清；高清摄像机；摄像机；MPEG-2
TheResearchonApplingSelectionofHigh-definitionCamera
Abstract：
Withtheconsummationofdigitaltechnique,high-definitioncamerahasbeenwidelyappliedinthefieldofvideomaking,thusoffercapaciousandfreespaceforcreatingallkindsoffilmandartprogram.Thisarticlearetakingcognizanceofthecharacteristicsofhigh-definitioncamera,andintroducingthecharacteristicaboutdifferentmemorymediumofhigh-definitioncamera,whichstartedfromintroducingtapemachine、harddiskmachine、CDmachine、memorycard,andparticularizedsomerepresentativemachinesforexample,togetherwiththecharacteristicsconcerninghigh-definitioncameraofdiversifiedanddifferentmemorymediumontheuppercompilation.ThereforetookdiversememorymediumofSONYseriesforexample.High-definitionhasbeenappliedinmanyfieldsandbecomeatrend.Althoughhigh-definitionhasjustbeenunderwayforashorttime,thetimeofhigh-definitionisonthecorner.
Keywords：
High-definition；High-definitioncamera；Camera；MPEG-2
目录
中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅰ
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ
1引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
2高清摄像机国内和国外的应用领域概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
2.1国内高清应用领域情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
2.2国内高清应用领域情况和发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
2.3目前市场上的高清设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
3高清摄像机的范围界定和标清摄像机特点对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
3.1HDV的定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
3.2HDV和DV的技术指标分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
4高清摄像机在专业领域应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
4.1纪录片．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
4.2新闻纪实现场．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
4.3数字电影．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
4.4奥运会直播现场．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5高清摄像机在民用领域应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5.1民用高清可选的设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
5.2家庭的自娱自乐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
5.3婚庆公司的摄制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
6高清摄像机后期配套设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
7结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
7致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
8参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
1引言
40多年前，美国安培公司推出世界上第一台实用性摄像机到现在21世纪短短几十年，期间电脑、电视、播放器等影像处理技术的不断进步，传统的标清摄像机已经不能满足现代拍摄的需要了，人们对视频的各项品质提出了更高的要求。
2003年，由索尼、佳能、夏普、JVC四家公司联合宣布了HDV标准。
从此市场上拉开“高清之战”。
它凭着优秀的影像品质，丰富的信息要素，饱满的画面层次等优势，高清摄像机广泛应用于各类视频艺术的创作。
随着DVD光盘、闪存和硬盘存储技术的进步，目前市场上开始出现了采用非磁带储存介质的DV产品。
从传统MiniDV摄像磁带，到DVD光盘、存储卡甚至微型硬盘，采用这些DV存储介质的产品相继推出，而在价格上也有很大的选择从入门级几千到几万的的民用小高清再到专业领域的几十万甚至直播室里的百万高清
本文运用理论分析法---文献查阅：
查阅并下载大量高清摄像机的文献资料，为高清摄像机选型寻找理论的依据；对比法：
运用各种图表，数据来显示对比各存储介质的技术指标和特点分析更清晰直观的表达存储介质各性能的优越性。
本文从索尼4大类存储介质分析高清摄像机的特点和各项性能，技术存在的差异，从而进一步讨论各存储介质的高清适合的领域。
2高清摄像机国内和国外的应用领域概况
2.1国内高清应用领域情况
国内的高清应用有专业领域应用和民用领域的应用。
在专业领域中高清摄制设备主要集中在SONY和松下，中国的发展还是比国外的晚很多，中国第一次出现高清概念，应该在上世纪90年代后期，随着SONY、松下两大专业摄像机生产厂商的宣传和推广，1999年高清电影《星球大战前传1：
幽灵的威胁》的全球播映，国内的电视、电影制作机构开始对高清有了初步的了解。
2002年，SONY公司开始联合CCTV推出了第一届“高清杯”电视大赛，国内开始出现第一个高清专业作品的聚会和比赛。
目前国内专业高清摄制工作主要集中在各大电视台、电视剧制作公司和广告制作公司，也有少部分的电影采用高清摄像机摄制。
而在民用应用领域这块，民用高清应用的范围也比专业领域广泛，从家庭的自娱自乐、婚礼影片的摄制、商业活动的现场纪录、企业宣传片的拍摄到独立电影人的小成本电影等应有尽有。
2.2国外高清应用领域情况和发展现状
国外的高清发展远远要超于国内，在高清电视这块在欧洲几乎每个国家都能收看到高清电视，高清节目正处于快速发展期，其中英国跟法国发展较快，欧洲大部分高清电视节目都属于付费收看节目2008年低数据统计显示目前欧洲家庭高清用户约有460万户，共有173个高清频道。
在美国根据尼尔森数据显示，到2009年2月已经有33%以上的美国民众拥有高清电视08年同期的数据为19.3%。
2008年12月31日。
这两家提供高清接受服务的直播接受卫星公司，用户已经达到3129.9万.另外韩国日本等国家均有多套高清电视频道播出和运营。
2.3目前市面上的高清设备
目前市场上的HDV小高清主要有索尼、JVC和佳能三个品牌（夏普虽然是HDV首创组织的成员，但一直没有推出HDV产品），其中索尼的产品线比较齐全，涵盖了从家用级到专业级的众多型号就在中国的高清发展朝着专业方向努力时，在高清产业不断发展的现今，作为行业的引领者，索尼始终走在产品和技术的前列，索尼提出了“享受你的高清世界”的口号，并从高清硬件和高清内容两方向努力。
在硬件方面，索尼的高清产品更加丰富：
2003年推出全球首款蓝光播放器BDZ-S77，2003年，由索尼、佳能、夏普、JVC四家公司联合宣布了HDV标准。
2004年，索尼发布了全球第一部民用高清数码摄像机HandycamHDR-FX1E，这是一款符合HDV1080i标准的高清数码摄像机，从此拉开了高清数码摄像机（HDV）向民用普及的序幕。
，XDCAMEX是索尼公司于2008年9月推出的以SxS闪存卡作为存储媒体的高清摄像机系列。
JVC的Pro-HD系列HDV专业摄录一体机有GY-HD100U,GY-HD111EC,GY-HD201EC,GY-HD251EC等型号。
佳能的HDV专业摄录一体机主要有佳能XH-A1,XH-G1,XL-H1三款，号称CanonHDV“三剑客”。
由于松下不是HDV组织的成员，所以没有HDV产品，为了在专业小高清市场占有一席之地，除上面介绍的AVCCAM小高清外，还在AVCCAM系列之前推出了采用P2卡存贮介质的P2PALM（"PALM”意为“掌上机”）系列小高清产品，目前上市的主要有AG-HPX151/171/173/aoo/ao1Mc和AG-HVX203AMC等机型。
在后期制作方面，松下则采用CANOPUS的后期编辑系统EDIUS。
此外，AVID、苹果等公司的后期编辑软件也可以处理两家的高清信号。
3高清摄像机的范围界定和标清摄像机特点对比分析
3.1HDV的定义
HDV是由佳能、夏普、JVC、索尼四大厂商推出的一种使用在数码摄像机上的高清标准。
采用这一标准的数码摄像机拍摄出来的画面可以达到720线的逐行扫描方式（分辨率为1280*720）以及1080线隔行扫描方式（分辨率1440*1080）。
HDV标准具有两种类型的录制体系：
720p（逐行）规范和1080i（隔行）规范。
3.2HDV和DV的技术指标分析
用于录制DV的DV磁带也可以用于高清晰影像的录制，录制时间也是相等的。
（技术规格见表3-1）而且，主要的录制装置也与DV标准相同HDV采用了广泛应用于数字广播和DVD的MPEG-2压缩方式，在保持高画质的同时可以实现有效压缩。
因此，与DV相比，尽管码流相同，但其分辨率要高4倍（图3-2-1）。
为了使用MPEG-2来压缩大量高清晰画面数据（这些数据远远多于SD画面数据）要求有一种非常大的信号处理电路。
不过由于半导体和信号处理技术的发展，现在可以将编解器作为个人设备的一种标准。
索尼为此专门开发了先进的处理芯片。
利用使用帧间压缩的MPEG-2压缩方法（或编解码器），数据丢失带来的影响将远远大于DV标准的数据丢失影响。
因此，运用了HDV制式的纠错代码实现了比DV制式更加精确的纠错功能。
而且，通过将只在轨道内进行DV纠错的方法转化为多轨道间的纠错方法，可显著改善纠错功能，并可极大地增强对于数据丢失的容错性。
HDV的MPEG-1音频层II被用作音频压缩，使您能够享受近乎CD的音质。
HDV摄像机一般采用3片1/3英寸或更小的CCD成像器，4:
2:
0采样结构，MiniDV磁带存贮（也有部分同时支持闪存卡存储的机型），兼容标清DV（25）格式，支持6:
9画幅。
总的来说HDV是把高清压缩与普及型的DV磁带记录方式结合在一起。
这样就可以记录下更高的图像和高清晰的影像质量，在DV和HDV格式间转换的高质量摄像机，所以降低了高清摄像机的价格，普及了高清摄像机。
（表3-1技术规格）
HDV（1080i规范）
HDV（720p规范）
DV
存储介质
DV磁带
视频信号
1080/50i和
1080/60i
720/25p,720/50p
720/30p
576/50i（PAL）
720/60p
像素数目
1440x1080
1280x720
720x576（PAL）
屏幕比例
16：
9
16：
9
4：
3（16：
9）
压缩（视频）
MPEG-2视频（框架和级别MP@H-14）
亮度采样频率
55.6875MHz
74.25MHz
13.5MHz
采样制式
4：
2：
0
4：
2：
0（PAL）/4：
1：
1（NTSC）
Quantization
8比特
压缩后的比特率（视频）
25Mbps
19Mbps
25Mbps
压缩（音频）
MPEG-1音频II层
采样频率
48kHz
48kHz/44.1kHz（2声道模式）32kHz（4声道模式）
Quantization
16比特
16比特（2声道模式）12比特非线性（4声道模式）
压缩后的比特率（音频）
384kbps
1.5Mbps
音频模式
立体声（2声道）
立体声（2声道）/立体声X2（4声道）
数据格式
MPEG-2系统
流类型
打包基本线
传输流
流接口
IEEE1394
（MPEG-2-TS）
IEEE1394（DV）
（图3-2-1HDTV分辨率比DV高4倍）
4高清摄像机专业领域应用
4．1纪录片
纪录片是以真实生活为创作素材，以真人真事为表现对象，以不能虚构情节、不能用演员扮演、不能任意改换地点环境、不能变更生活进程为其基本特性。
其中分电影纪录片和电视纪录片。
由于拍摄纪录片一些地点因素，硬盘摄像机不适合，硬盘机在高海拔的时候机子会不正常工作，而纪录片是个长时间拍摄的工作，所以光盘机也不适合拍摄，而且长时间的拍摄会使机器产生大量的热度使其不能正常工作。
磁带机跟卡式机适合纪录片。
其中磁带机中的HDCAM系列、HDCAMSR系列和卡式机的XDCAMEX系列是不错的选择。
其中电影式的纪录片画质要像电影一样，所以传统的标清高清是满足不了这画面，Sony公司突破传统的胶片电影制作模式，创新地推出CineAlta数字电影制作产品，并在2000年，出了CineAlta系列的首款“24P”摄录一体机——HDW-F900，HDW-F900不仅可以记录逐行扫描23.976/24/25/29.97/30P格式，而且还能记录隔行扫描的50/59.94/60i格式，完全符合ITU推荐的高清晰度电视制作和国际节目交换的标准。
由于采用了数字信号传输技术，比普通模拟信号传输具有较强的抗干扰性能，HDW-F900拍摄的图像质量可与传统的35毫米和16毫米24格胶片电影相媲美。
第一部全部采用高清电视技术制作的大型电视纪录片并由HDW-F900参与拍摄的《故宫》，被称为中国电视技术发展的里程碑之作。
在这部骗子中我们能发现很多高清优点的地方，因为故宫是文物需要保护，在拍摄时候灯光不能打太亮，而传统标清却做不到，而HDW-F900和HDW-750却解决了此问题。
其中一个镜头就是关于门开跟关影响曝光问题（图4-1-1），故宫的门有很多，。
它是紫禁城特有的，在天气很透的自然光线下用标清拍摄，如果按门来曝光的话，那么开门以后，大殿内就会很暗，那些宝座和室内陈设很多东西，几乎没有层次。
如果按室内来曝光，门就会曝光过度。
因为是运动的镜头，不是固定的，就是从关门到开门这个过程要表现出来。
在这个镜头中CineAlta系列的高清摄像机能很好的解决次问题。
（图4-1-1运动中门开关影响曝光问题画面）
而另一部《卢浮宫》也是采用了CineAlta系列中的F23高清摄像机，F23摄像机极好的纳光能把高亮部分和暗部部分都表现出来。
而且F23在光线过渡上非常柔和，非常完全的将明暗层次表现的淋漓尽致，而且十分柔和；二是反光效果，在一个河边拍摄现场，河边的每一个鹅卵石的反光看上去都很舒服，人走在鹅卵石上（图4-2-2），人影当中石头的质感都能够很好地传达出来。
（图4-2-2F23画面中反光效果）
电视纪录片中的纪实性同样是电视纪录片本质属性的一方面，是一种与真实的联系，是一种风格，一种表现手法。
我国在90年代有许多优秀的作品如《话说长江》、《话说运河》等。
4.2新闻纪实现场
新闻的定义，就是新近发生事实的报道，新闻的特点由于真是和及时性，在选择高清设备的就是要讲究其画质精准，方便便捷，后期采集编辑方便快捷。
目前电视台里的主要设备是索尼和松下的产品，而新闻又有不同类，像这次的两会期间的政治类新闻，一些电视台用松下的AJ-D815MC和索尼的HDW—750P，HDW-790，HDW800P往往场景只是一两个变化不大的，在会议时由于是一个镜头要有时要几分中，有时一个讲话就是一个小时，所以画面要保持稳，用扛肩式的摄像机，有时往往要借助三脚架使其固定稳防止其抖动，而索尼的HDCAM系列和光盘XDCAM系列也是不错的新闻会议选择，在加上松下的高清和索尼的HDCAM高清系列在后期都有比较完善的采集设备和后期制作上的方案。
使得松下和索尼的摄录一体机经常是新闻会议的首选机型，画面稳定，采集方便，画质精准。
HDW800pHDW-790P
AJ-D815MCHDW-750
而在一些民生新闻中由于现场秩序混乱，场景变化多，快等特点如果也是采用扛肩式的摄像机时一是摄像师吃力，二行动不遍不能很好准确在第一时间抓住现场的情况，所以就决定手持式的高清是首选的机型，在确保画质上的优等后，还要选择好的存储节制和后期采集和制作的程序，其中索尼的存储卡系列的XDCAMEX系列和松下P2卡小高清系列，PMW-EX1是款热门，在新闻中常见到，EX1拍摄的影像的分辨率能达到高清的1920×1080并支持1080/50i/30P/25P/24P和720/50P拍摄模式，三片1/2英寸全高清ExmorCMOS成像器。
（4-2-1AJ-D815MC在两会期间拍摄总理的讲话）（4-2-2电视台用EX1拍摄的索尼发布会）
4.3数字电影
数字电影，是指以数字技术和设备摄制、制作存储，并通过卫星、光纤、磁盘、光盘等物理媒体传送，将数字信号还原成符合电影技术标准的影像与声音，放映在银幕上的影视作品。
从电影制作工艺、制作方式、到发行及传播方式上均全面数字化。
说白就是用高清拍摄的片子，传统的电影是记录在35MM的胶片上的，然后在暗房里洗出来。
电影与电视相比，电影画面的细节比较柔和自然，灰阶的过渡比较平缓，因此层次比较丰富，在图像高光部分，由于胶片的宽容度比电视的宽，因而保留了大量的高光部分的细节层次，而在低照度区域则压缩幅度较大，显得整个画面比较灰暗。
为此松下和索尼都相继推出了可以模拟多种电影效果的高清摄像机技术指标极高的“数字摄影机”系列产品。
是VariCam系列，主要机型有AJ-HPX2700、AJ-HPX3700（源于P2HD系列）等。
索尼的是CineAlta系列，代表性产品有HDW-F900R/F950（源于HDCAM系列）和F23/F35（源于HDCAMSR系列）等。
在我国电影中摄制中很多电影用到HDW-F900（图4-3-1），2001年4月，北京中视北方技术有限公司使用SONYHDW-F900拍摄并制作的全国第一部高清电视连续剧《大宅门》，2002年12月，国内首部高清数字电影《冬至》使用SONYHDW-F900拍摄，成为中国第一部通过审查的高清数字电影，并成为第十一届北京大学生电影节开幕式影片。
而另一部由著名导演田壮壮采用SONYHDW—F900摄像机拍摄的纪录片《茶马古道——德拉姆》。
而前段时间。
张艺谋的《三枪拍案惊奇》所拍摄的机子是F35（图4-3-2），F35数字电影摄像机是在F23的补充产品上推出来的，F35拥有的超级35mmCCD传感器和用于PL镜头座，可用来安装备受摄像师推崇的35mm电影镜头。
F35新开发的超级35mmCCD传感器可提供惊人的图像质量，与F23相比，它具有更多的景深控制和动态范围，色域与F23相当。
F35的PL镜头座可兼容大多数35mm电影镜头，大大扩展了摄影师的创作空间。
不仅在国内。
在国外这款机子也是运用在很多大电影中，连我们大家熟悉的《星球大战》系列的拍摄中，著名导演乔治·卢卡斯就是使用SonyHDW-F900来进行拍摄的。
HDW-F900的一些功能具有难以抗拒的吸引力。
HDW-F900也可以表现镜头中极其明亮部分，如：
烟火场景的细节。
在某些方面，数字技术要优于传统的胶片，特别是在光线不足的情况下。
这些优势对于电影摄影师来说非常重要，如数字技术的景深更佳，画面的色调没有差异。
松下方面，自第一部采用DVCPROHD拍摄的电视剧《射雕英雄传》成功播出后，也已经有50多部电视剧陆续和观众见面。
著名导演孙周执导的电视剧《相思树》也于日前开机。
这次，孙周导演选用了松下公司的AJ—HDC27H可变帧频高清摄像机。
用高清摄像机代替传统的胶片电影摄影机是目前的一个趋势。
（4-3-1HDW-F900）（4-3-2F35）
4.4奥运会直播现场
2008高清北京奥运会则是带动摄像机进入高清时代极为重要的外因。
为观看北京奥运会的高清赛事直播，高清电视在普通百姓中已经普及，而使用高清数码摄像机来拍摄，通过高清电视播放，享受高清晰完美的家庭生活片段，也正逐渐成为许多人的习惯。
进入2007年，摄像机厂商显然是受到2008年高清奥运会的鼓舞，加速向高清领域前进。
索尼、松下、JVC、三星、佳能五大摄像机品牌，均先后推出了多款高清摄像机，力度也较以往有很大的提高，尤其是摄像机行业的领军品牌——索尼Handycam。
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