高清攝像機從早期的720P分辨率已逐步發展到當前的全高清階段，即支持1080P制式。高清攝像機與早期的標清攝像機相比，存在以下明顯區別和發展。

1、視頻監控標清攝像機輸出模擬信號，而高清攝像機基本為數字信號。在標清模擬信號數字化后，存在Interlace現象，一般而言，標清的數字視頻信號其圖像效果，無論主觀還是客觀指標，都不如原模擬信號，模擬視頻信號數字化僅僅解決網絡傳輸和硬盤存儲等客觀需求。

而高清攝像機信號本質上為數字信號，不存在模擬信號變換為數字信號的問題。圖像分辨率的大幅提升，帶來技術上量變到質變的飛躍，可大幅提升視頻主客觀效果，圖質更加接近自然本色。

2、隨著視頻尺寸向著高清演進，對攝像機CPU（DSP）處理能力的要求大幅提升，并高于圖像像素分辨率提高的比例，這是標清無法比擬的。

3、由于高清攝像機本身輸出數字化視頻信號，傳統的視頻監控攝像機應用模式將發生重大變化。標清攝像機必需配合DVS／DVR等，而高清攝像機可直接完成視頻的編解碼，這樣，高清系統將更加地被簡化和集成。

HD－SDI或IP高清攝像機一般由如下主要部分組成如下：

1、攝像機CCD或CMOS成像器件，完成光學圖像轉換為電學信號，輸出電子圖像信號。

2、AFE，模擬前端，用于CCD成像時，將CCD圖像信號數字化，并產生CCD控制時序。而對于CMOS型成像器件，可直接輸出數字信號，故不需要AFE模擬前端。

3、CPU為整個高清攝像機核心器件，其主要完成圖像信號處理（ImageSignalProcessor）和圖像信號編解碼（編解碼為MPEG4、H．264標準圖像數據等）。早期的CPU即DSP（DigitalSignalProcessor），主要完成圖像信號處理，如：透鏡校正、Gamma校正、邊緣校正、自動曝光、自動聚焦、自動黑白平衡、防抖動等處理及控制。

這其中IP高清攝像機的CPU還要完成圖像的編碼壓縮，再經IP網絡口輸出，而HD－SDI高清攝像機不經編碼壓縮即以原始數字信號經HDMI或HD－SDI口輸出。總體說，CPU除圖像處理和編碼功能外，還要完成高清攝像機系統控制及計算，充作整個系統的中央處理器。

4、存儲接口：存儲主要是指存儲卡／硬盤等數據存儲。

5、信號輸出接口：HDMI為高清數字多媒體接口，支持5Gpbs以上高速信號傳輸速率，為民用消費電子接口；HD－SDI為高速串行接口，符合SMPTE組織制定的用于影視演播室的數字音視頻信號傳輸，是專業標準。

其早期支持標清數字電視信號的270Mbps速率，已發展到傳輸1．485Gbps高清數字電視信號，再發展到當前的2．97Gbps高速信號，用于傳輸RGB24bit以上高清數字電視信號。

從上述對高清攝像機系統介紹可知，專業高清攝像機涉及到以下主要難點和當前業界先進技術。

1、高分辨率光學鏡頭集成，高清攝像機必須搭配高分辨率（高達真正千萬像素）和廣角的光學鏡頭，在光學變焦等方面，均為當前技術最前沿。

2、圖像信號處理，在光學信號轉換為電學信號時，需要進行信號處理，以便獲得較高的圖像質量，降低各種干擾和雜聲等。以白平衡、自動曝光、自動聚焦、防抖動等為代表的幾個技術是圖像信號處理技術的幾個方面。

3、高速電子圖像信號的接收、處理和傳輸，高清攝像機在光電轉換后，所得信號均為高速電子信號，這要求信號接收、處理和傳輸等環節，均需要考慮電磁兼容和隔離措施。

4、高清視頻壓縮，高清攝像機由于其視頻信號速率高，數據量大，必需采用當前先進的視頻壓縮技術，如H．264等，才能滿足存儲和網絡傳輸需求。