讓我們看得更清楚——探索高清監(jiān)控解決方案
來源:杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司 作者:王丹 弓怡龍 編輯:數(shù)字音視工程 2009-08-25 00:00:00 加入收藏 咨詢
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讓我們看得更清楚——探索高清監(jiān)控解決方案
2008年對(duì)于安防行業(yè)來講,是高速發(fā)展的一年,城市的現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,構(gòu)建和諧社會(huì)的要求,對(duì)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(shí),平安城市項(xiàng)目、奧運(yùn)會(huì)的召開,都為安防行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的平臺(tái),促進(jìn)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(chǎng)高速發(fā)展的同時(shí),也暴露出許多問題。
隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的高速發(fā)展,客戶對(duì)于視頻監(jiān)控產(chǎn)品的要求也在不斷提高,功能要求更加完善、穩(wěn)定,性能要求更加清晰、準(zhǔn)確。與此同時(shí),在商場(chǎng)、儲(chǔ)蓄所等監(jiān)控場(chǎng)所如何看清一個(gè)人的面部特征?如何看清楚高速行駛車輛的牌照?擁擠喧鬧的火車站、體育場(chǎng)館、廣場(chǎng)等場(chǎng)合,如何能夠迅速準(zhǔn)確的找到目標(biāo)……?這些都是視頻監(jiān)控產(chǎn)品亟待解決的問題。
縱觀當(dāng)前的視頻監(jiān)控產(chǎn)品市場(chǎng),可以說是一個(gè)群雄并起的時(shí)代,出現(xiàn)了許多研發(fā)實(shí)力雄厚、市場(chǎng)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(jìn)入到了一個(gè)瓶頸時(shí)期。一個(gè)很重要的表現(xiàn)是市場(chǎng)上視頻監(jiān)控產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重,缺乏讓人“眼睛一亮”的產(chǎn)品。移動(dòng)偵測(cè)、雙碼流、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、16路全D1產(chǎn)品,這些在一兩年前還是非常先進(jìn)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(gè)問題是,在許多項(xiàng)目上,產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)演化為簡(jiǎn)單的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),嚴(yán)重?cái)D壓了廠家、工程商的利潤(rùn)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(gè)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?
高清需求突顯
高清需求突顯
“讓我們看得更清楚” ,這已經(jīng)是許多用戶在使用數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品時(shí)提出的一個(gè)非常迫切的需求。美國(guó)權(quán)威IT市場(chǎng)調(diào)研公司MultiMedia Intelligence的總裁馬克·柯爾斯坦提到了推動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展的四大技術(shù)因素: 百萬(wàn)像素攝像機(jī)、高性能編解碼器、強(qiáng)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(wàn)像素?cái)z像機(jī)、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。
海康威視作為國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控產(chǎn)品的主要供應(yīng)商,很早就感覺到了“高清”這一發(fā)展趨勢(shì)。在過去的兩年中,??低暼獶1高清晰度編解碼產(chǎn)品在整個(gè)編解碼產(chǎn)品體系中所占份額在迅速擴(kuò)大。在??低晠⑴c的許多大型項(xiàng)目,如上海六國(guó)峰會(huì)、德國(guó)世界杯以及2008年度全球矚目的北京奧運(yùn)會(huì),許多重要場(chǎng)所的監(jiān)控都無(wú)一例外地使用了??低曌罡叨说娜獶1的硬盤錄像機(jī)和視頻服務(wù)器產(chǎn)品。而金融、教育、平安城市等重點(diǎn)項(xiàng)目對(duì)視頻監(jiān)控產(chǎn)品的清晰度也提出了更高的要求。
何謂高清?
何謂高清?近幾年越多來越多的廠商開始推出“高清”化的產(chǎn)品。而監(jiān)控行業(yè)內(nèi)部也有一些不成文的對(duì)于高清的理解。比如現(xiàn)在很多場(chǎng)合我們講的高清產(chǎn)品,其實(shí)就是分辨率可以達(dá)到D1或4CIF的產(chǎn)品。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(duì)高清的定義。
數(shù)字電視主要分標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視和高清晰度電視。標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)指的是圖像質(zhì)量相當(dāng)于目前常規(guī)的模擬彩色電視系統(tǒng)的數(shù)字電視系統(tǒng),如PAL,清晰度約為500電視線,碼率約為5Mbps;高清晰度電視(HDTV)指的是水平清晰度和垂直清晰度大約為目前模擬彩色電視系統(tǒng)的兩倍,寬高比為16:9的數(shù)字電視系統(tǒng),清晰度約為800電視線以上,碼率約為20Mbps。
國(guó)際電聯(lián)在ITU-R BT.1201建議書中提出了超高清晰度圖像(HRI)的若干標(biāo)準(zhǔn),其基本要素是圖像的最小分辨率為1920x1080,HRI分四個(gè)等級(jí),包括HRI0、HRI1、HRI2及HRI3,分辨率分別為1920x1080、3840x2160、5760x3240、7580x4320。
根據(jù)以上定義,對(duì)應(yīng)到視頻監(jiān)控上,采用模擬攝像機(jī)的模數(shù)混合監(jiān)控最高可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)清晰度,若通過數(shù)字化處理,最高分辨率可達(dá)4CIF或D1的分辨率,約40萬(wàn)像素,清晰度在300至500線之間;采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的IP監(jiān)控,如果要達(dá)到800電視線的清晰度,那么網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的分辨率至少要達(dá)到1280x720的標(biāo)準(zhǔn),約90萬(wàn)像素,是模數(shù)混合監(jiān)控的兩倍多;若采用200萬(wàn)像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),就達(dá)到了超高清圖像的要求,寬高比為16:9的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),對(duì)應(yīng)分辨率為1920x1080,寬高比為4:3的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),對(duì)應(yīng)分辨率為1600x1200。
探索高清監(jiān)控
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(jì)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(jī)采集垂直分辨率,PAL制式下625掃描線,去消隱后575線,現(xiàn)有的超高清產(chǎn)品所達(dá)到的530、540線基本已到模擬系統(tǒng)的極限。與數(shù)字系統(tǒng)的800線左右的分辨率相比,相差還是比較大的。
??低曉诟咔孱I(lǐng)域很早就投入大量的人力、物力進(jìn)行了新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)工作。在去年剛剛結(jié)束的2008年度北京安防展上,??低曂瞥隽巳盗械母咔逡曨l監(jiān)控產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案。在產(chǎn)品方面,??低曂瞥隽藰I(yè)內(nèi)分辨率最高的高清IP攝像機(jī)DS-852MF和DS-862MF,以及基于高清產(chǎn)品的嵌入式NVR和PC式NVR硬盤錄像機(jī)。在方案方面,基于海康威視新推出的IP攝像機(jī)和后端NVR產(chǎn)品,??低暷軌?yàn)榭蛻籼峁┤獻(xiàn)P的高清數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控解決方案。從視頻采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中存儲(chǔ)到顯示控制均為基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化產(chǎn)品,并提供相應(yīng)的監(jiān)控平臺(tái)軟件。下圖是一個(gè)比較典型的高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
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前端采用高清IP攝像機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)視音頻信號(hào),通過本地網(wǎng)絡(luò)傳輸至本地NVR進(jìn)行本地存儲(chǔ)。NVR提供本地顯示、控制功能,可以顯示IP攝像機(jī)實(shí)時(shí)圖像,控制IP攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭,接收?qǐng)?bào)警信息,對(duì)IP攝像機(jī)進(jìn)行參數(shù)配置。
??低旸S-862MF-E、DS-852MF-E系列高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),分別采用SONY高清逐行掃描CCD、1/3吋高清CMOS傳感器,分別支持最高1280x960、1600x1200高清編碼。其中,DS-862MF-E可達(dá)到最高分辨率720P的25幀實(shí)時(shí)編碼傳輸,而碼率可控制在與D1相當(dāng)?shù)?Mbps左右。由于DS-862MF-E采用CCD傳感器,與CMOS產(chǎn)品相比,在低照度下效果表現(xiàn)更好。能夠支持ICR濾光片切換的日夜轉(zhuǎn)化功能,配合輔助紅外燈,可以實(shí)現(xiàn)全天候的高清監(jiān)控。DS-852MF-E產(chǎn)品,是一款200萬(wàn)像素產(chǎn)品。分辨率可達(dá)到目前高清的最高標(biāo)準(zhǔn)1080P。而且能夠支持電子云臺(tái)功能,可以實(shí)現(xiàn)140°全景畫面監(jiān)控。與傳統(tǒng)的模擬云臺(tái)解碼器相比,有超快速PAN/TILE/ZOOM、支持區(qū)域放大、無(wú)機(jī)械磨損、無(wú)噪音等優(yōu)勢(shì)。
在中心監(jiān)控端,??低曁峁┝饲度胧絅VR-DS-9000系列硬盤錄像機(jī)和PC式NVR兩種后端顯示、控制和錄像設(shè)備。與傳統(tǒng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)相比,前端采集設(shè)備由模擬攝像機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)镮P高清攝像機(jī),信號(hào)源由模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榛贗P網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字視頻流,傳統(tǒng)的DVR產(chǎn)品已經(jīng)不適合在高清方案中使用。??低曌钚峦瞥龅那度胧交旌闲陀脖P錄像機(jī)DS-9000系列產(chǎn)品,除具備傳統(tǒng)嵌入式DVR的模擬監(jiān)控功能外,還能夠接入??低暼盗械腎P攝像機(jī)產(chǎn)品(包括高清IP攝像機(jī))。可以在9000系列硬盤錄像機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)IP攝像機(jī)的遠(yuǎn)程預(yù)覽、錄像、參數(shù)配置、云臺(tái)鏡頭控制等功能。9000能夠支持高清IP攝像機(jī)顯示分辨率最高可以到 1280x720的高清720P標(biāo)準(zhǔn)分辨率。為了配合高清攝像機(jī)的大容量,長(zhǎng)時(shí)間記錄的功能,9000設(shè)備還對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行了升級(jí),采用了10/100/1000M自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口,可內(nèi)置8個(gè)本地硬盤進(jìn)行存儲(chǔ),單盤容量也突破了2TB的限制,為以后大容量硬盤的出現(xiàn)提供了更高的平臺(tái)。同時(shí)9000設(shè)備也能支持??岛蠖司W(wǎng)絡(luò)磁盤陣列產(chǎn)品,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展存儲(chǔ)功能,是一款配合高清攝像機(jī)使用的后端集中監(jiān)控產(chǎn)品。
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在視頻監(jiān)控產(chǎn)品經(jīng)歷了模擬時(shí)代、數(shù)字時(shí)代、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展后,現(xiàn)在已經(jīng)逐步走入了高清時(shí)代。“讓我們看得更清楚”已經(jīng)不再是概念,而高清產(chǎn)品的出現(xiàn)也能大大提升系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值,為視頻監(jiān)控帶來更廣闊的發(fā)展空間。
注:術(shù)語(yǔ)縮寫
4CIF分辨率:PAL制704×576,NTSC制704×480;
D1分辨率:PAL制720×576,NTSC制720×480
注:術(shù)語(yǔ)縮寫
4CIF分辨率:PAL制704×576,NTSC制704×480;
D1分辨率:PAL制720×576,NTSC制720×480
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