近兩年，是安防行業(yè)高速發(fā)展的時期，城市的現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及構(gòu)建和諧社會的要求，對城市各行業(yè)系統(tǒng)的安防監(jiān)控工作提出了許多新的要求和課題。同時，平安城市的建設(shè)、奧運會的承辦，都為安防行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的平臺，促進了行業(yè)內(nèi)技術(shù)的發(fā)展。而安防行業(yè)中目前占有非常重要地位的視頻監(jiān)控產(chǎn)品，在安防市場高速發(fā)展的同時，也暴露出許多問題。  
 
　　隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的高速發(fā)展，用戶對于視頻監(jiān)控產(chǎn)品的要求也在不斷提高，清晰度要求更高，功能要求更加完善，性能要求更加穩(wěn)定。如何看清機場、銀行、商場等場所人物的面部特征?如何看清高速行駛車輛的牌照?如何能夠迅速準確找到擁擠喧鬧的火車站、體育場館、廣場等場合的目標?……。這些都是視頻監(jiān)控產(chǎn)品亟待解決的問題。 

　　縱觀當前的視頻監(jiān)控產(chǎn)品市場，可以說是一個群雄并起的時代，出現(xiàn)了許多研發(fā)實力雄厚、市場占有率高的企業(yè)。但是這些企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展到一定階段，如今都進入到了一個瓶頸時期。一個很重要的表現(xiàn)是市場上視頻監(jiān)控產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重，缺乏讓人“眼睛一亮”的產(chǎn)品。移動偵測、聯(lián)動報警、雙碼流、多路D1等產(chǎn)品，這些在一兩年前還是非常先進的技術(shù)，而現(xiàn)在幾乎在所有的產(chǎn)品上都能夠?qū)崿F(xiàn)了。產(chǎn)品同質(zhì)化帶來的一個問題是，在許多項目上，產(chǎn)品的競爭已經(jīng)演化為簡單的價格競爭，嚴重擠壓了廠商、工程商的利潤空間。 

　　視頻監(jiān)控產(chǎn)品在經(jīng)歷了數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)的兩個重要的發(fā)展階段之后，視頻監(jiān)控產(chǎn)品的發(fā)展方向在哪里? 

　　一、高清需求突顯 

　　“讓我們看得更清楚”，這已經(jīng)是許多用戶在使用視頻監(jiān)控產(chǎn)品時提出的一個非常迫切的需求。美國權(quán)威IT市場調(diào)研公司MultiMediaIntelligence的總裁馬克•柯爾斯坦提到了推動視頻監(jiān)控設(shè)備市場發(fā)展的四大技術(shù)因素:百萬像素攝像機、高性能編解碼器、強大的分析技術(shù)、以及便于從閉路電視(CCTV)遷移到IP/聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控的所有底層技術(shù)。從他的話里我們可以看到，這四大技術(shù)因素中的百萬像素攝像機、高性能編解碼器以及IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，都與高清產(chǎn)品相關(guān)，代表了高清產(chǎn)品中采集、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的發(fā)展方向。 

　　二、何謂高清? 

　　“高清視頻監(jiān)控”已成為安防行業(yè)的熱門話題，越來越多的安防廠商也相繼推出了自己的“高清”監(jiān)控產(chǎn)品?？v觀市場上的“高清”監(jiān)控產(chǎn)品，我們發(fā)現(xiàn)不同的廠商對高清標準有著不同的理解，“高清”效果也就不盡相同。那么，視頻監(jiān)控行業(yè)“高清”的概念究竟是什么?什么才是真正的“高清”? 

　　我們先看一下數(shù)字電視技術(shù)對高清的定義。 

　　在廣播電視行業(yè)，數(shù)字電視高清視頻格式目前主要有三種：720P、1080i、1080P，其畫面寬高比定義為16:9。720P即是1280×720分辨率，1080i與1080P是1920×1080分辨率，后綴“i”和“p”分別表示隔行掃描與逐行掃描。其中，1080P是最高等級的高清視頻清晰度標準。對于快速移動目標的圖像采集，相比隔行掃描，逐行掃描可以獲得更好的動態(tài)圖像，隔行掃描將會產(chǎn)生圖像晃動現(xiàn)象。 

　　安防行業(yè)對高清還沒有統(tǒng)一的標準，參考廣播電視行業(yè)對數(shù)字電視高清標準定義，業(yè)內(nèi)人士普遍認同高清至少要達到或超過720P(1280×720分辨率)。 

　　三、網(wǎng)絡(luò)化是高清應(yīng)用的基礎(chǔ) 

　　要實現(xiàn)真正的高清監(jiān)控，必須從視頻源的采集、視頻信號的編碼壓縮、視頻信號的傳輸、視頻的瀏覽、錄像文件的回放等環(huán)節(jié)全面支持高清。對客戶而言，高清只有在包含了前端、平臺、存儲、瀏覽、顯示等各個環(huán)節(jié)時才有意義。 

　　采集后未經(jīng)壓縮的高清視頻信號有模擬和數(shù)字兩種傳輸方式，模擬傳輸一般采用YPbPr分量傳輸，一路高清視頻信號需要三根同軸線纜同時傳輸。數(shù)字傳輸一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI傳輸，其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米，不適合用于監(jiān)控傳輸，而HD-SDI雖可以傳輸百米左右，但對同軸電纜的要求很高，線纜的價格也非常昂貴。但是，如果在前端就對高清視頻進行高效壓縮處理，然后通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑挘鋫鬏敵杀九c標清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化傳輸成本相當。 

　　目前DVR的視頻信號處理，分為視頻采集和視頻編碼兩個部分。在視頻信號采集部分，目前大多數(shù)的DVR都是模擬視頻輸入，均采用BNC接口的CVBS(即復(fù)合視頻信號)信號輸入。復(fù)合視頻信號的最大分辨率是D1，DVR內(nèi)部對于復(fù)合視頻信號是按照D1分辨率采集、量化的。目前DVR均無YPbPr的模擬分量接口，或DVI、HDMI、HD-SDI等數(shù)字視頻接口。在編碼部分，DVR對每路采集的視頻信號可以編碼成CIF、2CIF、DCIF、D1等分辨率，但編碼最大分辨率只能為D1，不具備編720p或1080i、1080p的編碼能力。因此，目前的DVR無法實現(xiàn)高清監(jiān)控。 

　　可見，要實現(xiàn)高清監(jiān)控，得從整個監(jiān)控系統(tǒng)考慮高清，而網(wǎng)絡(luò)化是高清監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。 

　　四、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機是高清監(jiān)控的前提 

　　模擬產(chǎn)品與數(shù)字化的高清產(chǎn)品相比，存在著許多設(shè)計上的缺陷，使得它在目前的技術(shù)架構(gòu)上很難在分辨率、幀率等方面有大的提高。拿清晰度來說，現(xiàn)有的CCTV模擬監(jiān)控系統(tǒng)，攝像機采集垂直分辨率，PAL制式下625掃描線，現(xiàn)有的超高清產(chǎn)品所達到的540、600線基本已到模擬系統(tǒng)的極限。而網(wǎng)絡(luò)攝像機還沒有上限(百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機可以輕松看到1000線以上)。所以目前市場上用于監(jiān)控的高清攝像機均是網(wǎng)絡(luò)攝像機。 

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機是指能按大于12FPS 連續(xù)采集最大分辨率大于720P(1280*720)，甚至達到或超過1080P(分辨率1920*1080)的網(wǎng)絡(luò)攝像機。滿足上面高清定義中720P標準時，可被理解為百萬像素級別，因此我們也稱高清網(wǎng)絡(luò)攝像機為百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機，百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機較傳統(tǒng)模擬攝像機、普通網(wǎng)絡(luò)攝像機具如下優(yōu)勢： 

　　采用百萬像素傳感器，能獲得更多的視頻信息，一般可達1280×1024、1392×1024、1628×1236甚至2048×1536的分辨率;

　　采用百萬像素鏡頭，在同樣的環(huán)境中測試普通鏡頭與百萬像素鏡頭，百萬像素鏡頭可以更好地配合百萬像素傳感器，獲取到更清晰的圖像。 

　　圖象顯示質(zhì)量更高，能夠更好地捕捉細節(jié); 

　　逐行掃描CCD/COMS動態(tài)畫面表現(xiàn)更流暢; 

　　可支持HDTV的寬屏輸出模式(16:9); 

　　覆蓋面更廣，相同監(jiān)視區(qū)域可以替代原有的多個固定點攝像機和一個全方位攝像機。 

　　攝像機的清晰度取決于傳感器性能，CCD與CMOS兩種感光元件相比，CCD傳感器在靈敏度、分辨率、噪點控制、高質(zhì)量圖像輸出、動態(tài)影像表現(xiàn)方面都要優(yōu)于COMS，所以模擬攝像機與標清網(wǎng)絡(luò)攝像機大多選擇CCD作為感光元件。但CCD的響應(yīng)速度較低，不適用于高清監(jiān)控攝像機采用的高分辨率逐行掃描方式，因此高清網(wǎng)絡(luò)攝像機普遍采用CMOS感光元件。 

　　圖像壓縮格式直接決定了對傳輸網(wǎng)絡(luò)、錄像存儲、后端處理的要求，也很大程度影響著圖像品質(zhì)。目前在高清網(wǎng)絡(luò)攝像機中被廣泛采用的圖像壓縮技術(shù)有JPEG/MPEG-4/H.264三種方式，每種壓縮方式有不同的特點。如JPEG能獲得最高的單幅畫面質(zhì)量，且對攝像機本身的處理平臺要求也較低，但對連續(xù)圖像壓縮占用帶寬最大;H.264可以獲得最高的壓縮比，但對攝像機本身處理平臺要求也最高。為適應(yīng)各種不同的應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，比較高端的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機都同時具備這三種編碼能力及雙碼流、多碼流功能。
 
　　五、高清監(jiān)控面臨的問題 

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機使圖像清晰度有了質(zhì)的飛躍，但是也給高清監(jiān)控系統(tǒng)帶來了一系列現(xiàn)實的問題：

　　網(wǎng)絡(luò)帶寬緊張：分辨率越大、清晰度超高，意味著在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候碼流也會增大，增加網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力。

　　存儲空間龐大：數(shù)據(jù)流量的翻倍，增大了錄像容量，給網(wǎng)絡(luò)存儲帶來壓力。

　　對中心控制、管理軟件和硬件性能的要求成倍增長;

　　對于記錄視頻圖像的管理和事后分析的工作量也將成倍增長;

　　投資成本高昂。

　　因此，在追求高畫質(zhì)的同時，我們也要為客戶考慮解決以上問題。

　　六、高清監(jiān)控按需應(yīng)用 

　　上述高清監(jiān)控面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)可以通過應(yīng)用來解決。根據(jù)目前的現(xiàn)狀，用戶不應(yīng)該盲目追求高清。如果所有前端監(jiān)控點都使用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，且全部采用實時高清傳輸?shù)脑?，對后端的存儲和傳輸會造成很大壓力，并造成成本和效率的浪費。所以，應(yīng)根據(jù)用戶的需求設(shè)計適合的解決方案，比如在高危場所設(shè)計安裝高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機，正常情況下只采用普通分辨率(CIF、D1)來傳輸實時視頻圖像，而在報警條件發(fā)生時以高像素的JPEG形式傳輸高分辨率的圖像，以便于事后放大觀看，掌控細節(jié)。這樣就可以大大緩解網(wǎng)絡(luò)壓力、存儲壓力、降低投資成本等。

　　目前市面上出現(xiàn)了三碼流高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，支持JPEG/MPEG-4/H.264三種不同的視頻壓縮格式，可以根據(jù)客戶實際情況設(shè)置這三種碼流。比如：將較低碼流的H.264視頻壓縮格式的D1圖像傳向遠端給客戶進行實時的監(jiān)看，同時將百萬像素的H.264視頻壓縮格式實時圖像傳入存儲服務(wù)器進行錄像，另外還可以在報警的時候傳輸百萬像素的JPEG圖像，便于事后進行放大確認，尋找可疑對象等。

      總之，我們要遵循以下原則：在平時傳輸占用帶寬較小的實時圖像，而在關(guān)鍵時候傳輸圖像效果好的高清圖像。

　　七、結(jié)束語

　　高清監(jiān)控應(yīng)用的時代，正在向我們撲面而來!開放、標準是推動高清發(fā)展的催化劑。全高清監(jiān)控應(yīng)用的普及還有很長一段路要走。聯(lián)特微將在年底推出自己的200萬像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機，走進高清時代。