光是生命的源泉，它哺育了世間的萬物，照亮了五彩斑斕的現(xiàn)實空間，為人類提供青山綠水的生活環(huán)境和豐富的衣食住行的資源，為人類世界帶來了智慧和光明。光不僅是支持生命的重要能量，也是生活中的重要信息源�？梢韵胂�，如果沒有光，就不可能有我們現(xiàn)在的文明。有了光，人類才能夠?qū)ふ沂澄�、欣賞藝術(shù)和探索未知。因而，從抽象的藝術(shù)表現(xiàn)到有效的科學(xué)應(yīng)用，光(光學(xué))為我們提供了很有價值的信息資源。但是，我們所看到的信息資源或光學(xué)圖像，或安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的場景，都是模擬的信息資源。

　　處理這種模擬的信息資源一般有兩種：模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)。而模擬系統(tǒng)存在如下的缺點。

　　· 模擬信號在記錄、編輯、傳送和重放過程中,不可避免地會混進雜音、各種干擾成分,而這些有害的成分就不能與有用信號分開,損害了原信號;

　　· 在信號存儲過程中,如磁帶錄音過程,記錄媒體(如磁帶)的信噪比代替了原信號的信噪比，也就是不管原信號的動態(tài)范圍有多大，一旦記錄以后再還原信號的動態(tài)范圍再也超不過記錄媒體本身的動態(tài)范圍,這就使得在模擬系統(tǒng)中對記錄媒體材料的有關(guān)性能要求很高;

　　· 記錄過程中的換能器(如磁性記錄中的錄音磁頭、放音磁頭)如果存在非線性,這會使記錄在媒體上的原信號出現(xiàn)非線性失真，且這種失真還無法通過電路來解決;

　　· 對重放過程中的機械系統(tǒng)要求也很高,如旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)等工作倘若不穩(wěn)定，即會使原信號產(chǎn)生抖晃失真,如磁性記錄系統(tǒng)中的抖晃失真是一個常見問題。

　　由于模擬系統(tǒng)自身的缺陷，致使模擬信號亦極易受到各種破壞。因此，必須要將模擬信號數(shù)字化。下面介紹數(shù)字化的含義及其優(yōu)點，視頻信號的數(shù)字化及其優(yōu)點，數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代信息社會的重要性，數(shù)字化是發(fā)展安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心等。

　　數(shù)字化的含義及其優(yōu)點

　　所謂“數(shù)字化”，就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸�進制代碼，再引入計算機內(nèi)部去進行統(tǒng)一處理。早在40年代，仙農(nóng)就證明了采樣定理，即在一定條件下，用離散的序列可以完全代表一個連續(xù)函數(shù)。因此，采樣定理為數(shù)字化技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。所以，數(shù)字化是將任何連續(xù)變化的輸入如圖畫的線條或聲音信號轉(zhuǎn)化為一串分離的單元，在計算機中用0和1表示。顯然，這個轉(zhuǎn)換通常用模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC (即A/D)執(zhí)行。

　　模擬信號的數(shù)字化可以解決上述模擬系統(tǒng)中的問題，同時還可增加如下優(yōu)點。

　　· 在數(shù)字記錄系統(tǒng)中,由于信號的記錄形式是二進制數(shù)碼,數(shù)字電路的任務(wù)只是判斷出“0”和“1”兩種信號,使數(shù)字電路的抗干擾能力得到大大加強。同時,與記錄媒體的信噪比和重放信號的信噪比沒有直接關(guān)系,這樣與模擬記錄系統(tǒng)相比對記錄媒體的要求可以寬松得多,即數(shù)字系統(tǒng)可以用廉價的材料作為記錄媒體;

　　· 數(shù)字系統(tǒng)中這種只有“0”和“1”兩種電平狀態(tài)的信號在記錄和重放過程中只要保持“0”、“1”信號之間足夠的電平差,數(shù)字電路就能方便地將它們識別和分離。換句話講,當一群代表低電平的“0”信號電平即使其幅度大小有所不同時,對于代表高電平的一群“1”信號電平存在參差不齊情況時,只要“0”、“1”信號之間的電平差足夠的大,數(shù)字電路通過限幅電路等處理都可以正確地分辨出“0”和“1”信號,這就說明數(shù)字電路的抗干擾能力很強;