近兩年，是安防行業(yè)高速發(fā)展的時(shí)期，城市的現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及構(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)，平安城市的建設(shè)、奧運(yùn)會(huì)的承辦，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(wèn)題。  
 
　　隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的高速發(fā)展，用戶(hù)對(duì)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(jī)場(chǎng)、銀行、商場(chǎng)等場(chǎng)所人物的面部特征?如何看清高速行駛車(chē)輛的牌照?如何能夠迅速準(zhǔn)確找到擁擠喧鬧的火車(chē)站、體育場(chǎng)館、廣場(chǎng)等場(chǎng)合的目標(biāo)?……。這些都是視頻監(jiān)控產(chǎn)品亟待解決的問(wèn)題。 

　　縱觀當(dāng)前的視頻監(jiān)控產(chǎn)品市場(chǎng)，可以說(shuō)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)、聯(lián)動(dòng)報(bào)警、雙碼流、多路D1等產(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(lái)的一個(gè)問(wèn)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壓了廠商、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? 

　　一、高清需求突顯 

　　“讓我們看得更清楚”，這已經(jīng)是許多用戶(hù)在使用視頻監(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MultiMediaIntelligence的總裁馬克•柯?tīng)査固固岬搅送苿?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(huà)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。 

　　二、何謂高清? 

　　“高清視頻監(jiān)控”已成為安防行業(yè)的熱門(mén)話(huà)題，越來(lái)越多的安防廠商也相繼推出了自己的“高清”監(jiān)控產(chǎn)品。縱觀市場(chǎng)上的“高清”監(jiān)控產(chǎn)品，我們發(fā)現(xiàn)不同的廠商對(duì)高清標(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(huà)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(jí)的高清視頻清晰度標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于快速移動(dòng)目標(biāo)的圖像采集，相比隔行掃描，逐行掃描可以獲得更好的動(dòng)態(tài)圖像，隔行掃描將會(huì)產(chǎn)生圖像晃動(dòng)現(xiàn)象。 

　　安防行業(yè)對(duì)高清還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，參考廣播電視行業(yè)對(duì)數(shù)字電視高清標(biāo)準(zhǔn)定義，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)同高清至少要達(dá)到或超過(guò)720P(1280×720分辨率)。 

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

　　要實(shí)現(xiàn)真正的高清監(jiān)控，必須從視頻源的采集、視頻信號(hào)的編碼壓縮、視頻信號(hào)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(duì)客戶(hù)而言，高清只有在包含了前端、平臺(tái)、存儲(chǔ)、瀏覽、顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)才有意義。 

　　采集后未經(jīng)壓縮的高清視頻信號(hào)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(hào)需要三根同軸線纜同時(shí)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(duì)同軸電纜的要求很高，線纜的價(jià)格也非常昂貴。但是，如果在前端就對(duì)高清視頻進(jìn)行高效壓縮處理，然后通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑?huà)，其傳輸成本與標(biāo)清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化傳輸成本相當(dāng)。 

　　目前DVR的視頻信號(hào)處理，分為視頻采集和視頻編碼兩個(gè)部分。在視頻信號(hào)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(hào))信號(hào)輸入。復(fù)合視頻信號(hào)的最大分辨率是D1，DVR內(nèi)部對(duì)于復(fù)合視頻信號(hào)是按照D1分辨率采集、量化的。目前DVR均無(wú)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(duì)每路采集的視頻信號(hào)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(wú)法實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控。 

　　可見(jiàn)，要實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控，得從整個(gè)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(jī)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(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(lái)說(shuō)，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，現(xiàn)有的超高清產(chǎn)品所達(dá)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(jī)還沒(méi)有上限(百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以輕松看到1000線以上)。所以目前市場(chǎng)上用于監(jiān)控的高清攝像機(jī)均是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。 

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(dá)到或超過(guò)1080P(分辨率1920*1080)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。滿(mǎn)足上面高清定義中720P標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可被理解為百萬(wàn)像素級(jí)別，因此我們也稱(chēng)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)較傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)、普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具如下優(yōu)勢(shì)： 

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

　　采用百萬(wàn)像素鏡頭，在同樣的環(huán)境中測(cè)試普通鏡頭與百萬(wàn)像素鏡頭，百萬(wàn)像素鏡頭可以更好地配合百萬(wàn)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(xì)節(jié); 

　　逐行掃描CCD/COMS動(dòng)態(tài)畫(huà)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(gè)固定點(diǎn)攝像機(jī)和一個(gè)全方位攝像機(jī)。 

　　攝像機(jī)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(diǎn)控制、高質(zhì)量圖像輸出、動(dòng)態(tài)影像表現(xiàn)方面都要優(yōu)于COMS，所以模擬攝像機(jī)與標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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?cái)z像機(jī)采用的高分辨率逐行掃描方式，因此高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)普遍采用CMOS感光元件。 

　　圖像壓縮格式直接決定了對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)、錄像存儲(chǔ)、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(jī)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(diǎn)。如JPEG能獲得最高的單幅畫(huà)面質(zhì)量，且對(duì)攝像機(jī)本身的處理平臺(tái)要求也較低，但對(duì)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(duì)攝像機(jī)本身處理平臺(tái)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(jī)都同時(shí)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(wèn)題 

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(lái)了一系列現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題：

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

　　存儲(chǔ)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(chǔ)帶來(lái)壓力。

　　對(duì)中心控制、管理軟件和硬件性能的要求成倍增長(zhǎng);

　　對(duì)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(zhǎng);

　　投資成本高昂。

　　因此，在追求高畫(huà)質(zhì)的同時(shí)，我們也要為客戶(hù)考慮解決以上問(wèn)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(guò)應(yīng)用來(lái)解決。根據(jù)目前的現(xiàn)狀，用戶(hù)不應(yīng)該盲目追求高清。如果所有前端監(jiān)控點(diǎn)都使用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，且全部采用實(shí)時(shí)高清傳輸?shù)脑?huà)，對(duì)后端的存儲(chǔ)和傳輸會(huì)造成很大壓力，并造成成本和效率的浪費(fèi)。所以，應(yīng)根據(jù)用戶(hù)的需求設(shè)計(jì)適合的解決方案，比如在高危場(chǎng)所設(shè)計(jì)安裝高清百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，正常情況下只采用普通分辨率(CIF、D1)來(lái)傳輸實(shí)時(shí)視頻圖像，而在報(bào)警條件發(fā)生時(shí)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(xì)節(jié)。這樣就可以大大緩解網(wǎng)絡(luò)壓力、存儲(chǔ)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(jī)，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(hù)實(shí)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(yuǎn)端給客戶(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)看，同時(shí)將百萬(wàn)像素的H.264視頻壓縮格式實(shí)時(shí)圖像傳入存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行錄像，另外還可以在報(bào)警的時(shí)候傳輸百萬(wàn)像素的JPEG圖像，便于事后進(jìn)行放大確認(rèn)，尋找可疑對(duì)象等。

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

　　七、結(jié)束語(yǔ)

　　高清監(jiān)控應(yīng)用的時(shí)代，正在向我們撲面而來(lái)!開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)是推動(dòng)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(zhǎng)一段路要走。聯(lián)特微將在年底推出自己的200萬(wàn)像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，走進(jìn)高清時(shí)代。