當(dāng)前，無論是在行業(yè)展會上，還是安防市場上，高清是炙手可熱的話題，高清產(chǎn)品琳瑯滿目，層出不群，高清項目風(fēng)生水起，遍地開花，而行業(yè)里也是一派熱火朝天。高清監(jiān)控已然成為安防監(jiān)控行業(yè)的強勢力量，成為未來安防監(jiān)控的發(fā)展趨勢。

高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程及現(xiàn)狀

最初，“高清”概念與標(biāo)準(zhǔn)是廣播電視業(yè)提出的。上世紀(jì)60年代，日本國家廣播公司NHK開始研究高清，90年代初期，NHK和索尼完成了研究并開始試播模擬制式的高清電視。但由于多種原因，歐洲并不接受日本的研究成果，80年代中期，飛利浦等公司也聯(lián)合完成一個高清研究計劃。然而在1990年，美國一舉推出數(shù)字高清電視HDTV，后來居上超越日本和歐洲，也是從那時起，大家承認(rèn)了數(shù)字式電視是未來高清的發(fā)展方向。目前市場上的高清數(shù)字電視可以分為兩大陣營，分別是歐洲的數(shù)字電視廣播聯(lián)盟DVB和美國的先進(jìn)電視系統(tǒng)聯(lián)盟ATSC。

我國的高清數(shù)字電視的研制始于1998年，其中經(jīng)歷了幾個階段。1999年10月1日，以高清轉(zhuǎn)播國慶慶典取得了巨大成功。2006年，我國公布了地面數(shù)字電視傳播標(biāo)準(zhǔn)DMB-TH?！秶摇笆晃濉睍r期文化發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確指出：2008年開播數(shù)字高清電視，標(biāo)志現(xiàn)代科技成果之一的數(shù)字高清電視必將得到前所未有的發(fā)展。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字的不同時期，其視頻清晰度也相應(yīng)地得到了不斷的提高。并且隨著CCD的不斷發(fā)展，模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控的清晰度又在縱向提高，模擬攝像機的水平分辨率從380線發(fā)展到540線，數(shù)字?jǐn)z像機像素從25萬發(fā)展到1600萬。在模擬時代，一般認(rèn)為攝像機的水平分辨率只要高于480線，即可稱為高清晰攝像機；在網(wǎng)絡(luò)攝像機(IPCamera)方興未艾時，則一般認(rèn)為720P以上即可稱為高清攝像機。而因CCD、DSP等技術(shù)的進(jìn)步，目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機在高清視頻監(jiān)控領(lǐng)域正扮演著越來越重要的角色。

高清對于視頻監(jiān)控并不是件容易的事情。它涉及到監(jiān)控系統(tǒng)的頗多環(huán)節(jié)，從前端攝像機到傳輸，再到記錄存貯和顯示設(shè)備，為了到達(dá)“高清”指標(biāo)都需要做出相應(yīng)調(diào)整，只要一個環(huán)節(jié)滿足不了要求，就達(dá)不到“高清”要求。

在安防行業(yè)內(nèi)，我們對高清攝像機的概念則分為兩種，一種為模擬高清攝像機，一種為數(shù)字高清攝像機。模擬攝像機受其本身性能的限制，其分辨率達(dá)到D1或4CIF的產(chǎn)品（4CIF分辨率：PAL制704×576，NTSC制704×480;D1分辨率：PAL制720×576，NTSC制720×480）我們便可以稱之為高清。比如我們常說的高清百萬網(wǎng)絡(luò)攝像機，就是指能按大于12FPS連續(xù)采集最大分辨率大于720P（1280*720），甚至超過FullHD（1080P，分辨率1920*1080）到更高的2048×1536畫面的網(wǎng)絡(luò)攝像機。滿足上文高清定義中提及的高清指標(biāo)掃描線數(shù)垂直和水平方向都達(dá)到720P數(shù)字信號要求，可被理解為高清產(chǎn)品中百萬像素級別。

高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機是近年監(jiān)控領(lǐng)域推出的專業(yè)視頻監(jiān)控，目前高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的市場規(guī)模之大，大家都有目共睹。高清的才是時代發(fā)展的趨勢，在如今這個高清時代，網(wǎng)絡(luò)攝像機的高清技術(shù)決定了它的發(fā)展方向，幾乎行業(yè)上的許多應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)對1080p高清網(wǎng)絡(luò)攝像機產(chǎn)生了需求并有著很高的要求，如需要看清人面部特征的銀行、高速公路拍車牌、大型機場以及高端的住宅區(qū)等。各大廠家也想利用此次機會占領(lǐng)高端市場來滿足用戶的需求。

高清監(jiān)控發(fā)展三大核心問題

高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機是安防行業(yè)推出的應(yīng)用于監(jiān)控領(lǐng)域的專業(yè)視頻監(jiān)控攝像機。在如今這個高清時代，網(wǎng)絡(luò)攝像機的高清技術(shù)決定了它的發(fā)展方向。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機使圖像清晰度有了質(zhì)的飛躍，但也給高清監(jiān)控系統(tǒng)帶來了一系列現(xiàn)實的問題。

1、帶寬問題

由于目前網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，高清視頻帶來的高碼率成為其最大的推廣瓶頸。如何用盡可能低的碼率傳輸盡可能高質(zhì)量的視頻是高清監(jiān)控需要解決的首要問題。同時由于網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，不同的網(wǎng)絡(luò)具有不同的信道特性，不同的用戶享受到的網(wǎng)絡(luò)帶寬也不相同，甚至同一用戶的帶寬也可能是隨時變化的。隨著監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展，各種用戶終端都有連接監(jiān)控視頻的需要，如局域網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)帶寬較為理想，用戶希望瀏覽高質(zhì)量的視頻;而手機監(jiān)控領(lǐng)域由于帶寬有限，用戶更看重的是低碼率下的視頻流暢性。如何適應(yīng)這些不同的帶寬環(huán)境也是高清監(jiān)控設(shè)備需要解決的問題。

2、顯示問題

相對于標(biāo)清視頻，高清視頻的信息量大為豐富，相應(yīng)的對解碼顯示性能要求也大大提高，如目前主流的PC機可以輕松實現(xiàn)8路D1標(biāo)清視頻的解碼顯示，但若前端是1080P高清視頻，只能勉強解碼顯示1路。對于大型視頻監(jiān)控平臺，若全部使用高清視頻，服務(wù)器解碼壓力會很大。

3、存儲問題

圖像分辨率的提升，必然會消耗更大的存儲空間。以1920×1080@30幀視頻為例，利用H264的編碼算法，為保證清晰度，碼流需保持在6Mbps以上，約為標(biāo)清視頻的4-8倍。在標(biāo)清視頻條件下，一臺16路DVR內(nèi)置8快2T硬盤即可滿足長時間視頻存儲需求，而在高清監(jiān)控中，這一時間將被大大縮短，即會帶來存儲成本的增加。

高清攝像機發(fā)展趨勢

一：高清

雖然說現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)高清，但是從顯示效果來看現(xiàn)有的高清無論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來看，都存在很多不足。從分辨率來看，720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，在同樣的顯示環(huán)境下，高清會清晰得多。從顯示效果來看，高清既支持大屏顯示，又支持16:9寬屏顯示，可以大大增強用戶的觀看體驗。從流暢度來看，高清支持更高的幀率，比如720p和1080i/1080p都可以支持60幀/秒或60場/秒，其圖像流暢度比標(biāo)清要高一倍。

二：標(biāo)準(zhǔn)化：ONVIF、PSIA

隨著監(jiān)控系統(tǒng)從模擬走向數(shù)字，從封閉式邁向網(wǎng)絡(luò)化，基于開放的標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)到設(shè)備、系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通之需求日益迫切。在網(wǎng)絡(luò)時代，投身于開放標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，為用戶提供同時具備靈活性和可擴展性的安防系統(tǒng)，已經(jīng)成為安防廠商角逐本土市場，實現(xiàn)全球化的不二選擇。作為高清監(jiān)控的重要產(chǎn)品，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的標(biāo)準(zhǔn)化之路還很長。

三：紅外

高清攝像機相對于普通攝像機感光芯片，相同尺寸上像素點成倍數(shù)增加，故造成感光點尺寸相應(yīng)倍數(shù)的減少，所以相同曝光情況下，高清攝像機相對于普通像素攝像機低照度會差很多。這就意味著高清攝像機夜晚紅外補光需要的強度要比普通像素紅外攝像機高的多。例如一個130萬像素1/3”尺寸的高清CCD，相對于43萬像素（480線數(shù)）1/3”尺寸的普通CCD，單位面積上高清CCD的像素點是普通CCD的3倍，高清CCD像素點感光性能則為普通CCD感光度的1/3，這就是高清攝像機夜晚效果差的根本原因?，F(xiàn)在的做法是延長曝光時間，來彌補低照度性能不好的缺陷，但這樣就造成圖像易出現(xiàn)拖影現(xiàn)象。如果高清夜晚圖像效果要好的話，只能增強外界燈光來彌補這方面的不足。

在高清補光方面，高清攝像機紅外補光對不同距離的監(jiān)控有不同的方案配置。近距離選用角度廣的LED燈板來補光，可實現(xiàn)廣角監(jiān)控且成本較低，中遠(yuǎn)距離由于需要的補光燈強度比較大，角度小，使用普通的LED很難達(dá)到所需的效果。故在中遠(yuǎn)距離選用具有方向性強，能量集中的激光紅外燈來進(jìn)行補光。

四：易用性

與傳統(tǒng)模擬攝像機不同，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機涉及到IT的范疇，因此，網(wǎng)絡(luò)攝像機與模擬攝像機在使用上有較大的區(qū)別，特別是對于操作者及使用人員都有較高的要求。對于國內(nèi)大部分工程商、集成商及用戶來說，他們對傳統(tǒng)的CCTV系統(tǒng)非常熟悉，對網(wǎng)絡(luò)攝像機尚在使用的初期階段，所以網(wǎng)絡(luò)攝像機在開發(fā)及設(shè)計上，要考慮到這些人的特性，在安裝的便捷性和使用的易用性上要有充分的體現(xiàn)，例如支持PoE供電、本地視頻輸出，以及方便本地調(diào)試、支持無線功能等。

總結(jié)

隨著不斷提高的監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，高清作為監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來新的變革，在不斷滿足市場競爭需求的同時，趨向于一種理性的思考，高清監(jiān)控正是以一種高姿態(tài)、高要求進(jìn)入我們的世界。在不斷發(fā)展的監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，高清監(jiān)控也將是一顆璀璨的明星，它的光芒在重新審視著我們周圍的世界。