攝像機高清智能化：圖像輸出特點(diǎn)分析

作為網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統中的核心設備，網(wǎng)絡(luò )攝像機的應用和普及代表了網(wǎng)絡(luò )視頻監控發(fā)展的程度和階段。毋庸質(zhì)疑，網(wǎng)絡(luò )攝像機正在逐步適應當前和未來(lái)的多樣化需求，必將成為視頻監控領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。高清攝像機在圖像傳輸方面的特性有哪些？未來(lái)高清智能化發(fā)展需注意哪些內容？

高清攝像機輸出圖像

高清是在廣播電視領(lǐng)域首先被提出的，在安防領(lǐng)域的高清攝像機在輸出圖像時(shí)需具備兩大特性：一是高清攝像機輸出的圖像要符合“高清”標準；二是高清攝像機輸出的圖像還要具備網(wǎng)絡(luò )傳輸的特性。

輸出圖像要符合“高清”的標準：高清是高清晰度電視(HighDefinitionTeleVision，HDTV)的簡(jiǎn)稱(chēng)，由美國電影電視工程師協(xié)會(huì )(SMPTE)制定。在視頻監控領(lǐng)域沿用了廣播電視的標準，將“高清”定義為720p(1280×720，逐行)、1080i(1920×1080，隔行)與1080p(1920×1080，逐行)三種形式。目前眾多廠(chǎng)家在宣傳自己的“百萬(wàn)像素”、“300萬(wàn)像素”甚至“500萬(wàn)像素”攝像機，其實(shí)“百萬(wàn)像素”并不是指攝像機的視頻分辨率，它僅僅表示攝像機圖像傳感器的感光元件數。在評價(jià)某款高清攝像機的圖像清晰度時(shí)，除了注意圖像傳感器的“總像素”外，更為關(guān)鍵的，是要查看它的視頻分辨率是否達到了“高清”的標準。

輸出的圖像具備網(wǎng)絡(luò )傳輸特性：高清攝像機有多種視頻輸出接口，例如HD-SDI、YPbPr和HDMI等，這些高清攝像機廣泛的應用于廣播電視領(lǐng)域和視頻會(huì )議領(lǐng)域，但它們無(wú)法進(jìn)行長(cháng)距離傳輸，在視頻監控領(lǐng)域應用范圍較窄。具備以太網(wǎng)接口的高清攝像機，利用IP網(wǎng)絡(luò )傳輸音視頻圖像，不受地域限制，符合視頻監控需遠距離傳輸音視頻的特點(diǎn)，在視頻監控系統有廣泛的應用前景。

高清

高清這個(gè)名詞基本是伴隨著(zhù)高清電視開(kāi)始的，在多年前就開(kāi)始流行。然而對于監控行業(yè)，真正大規模的應用也就是最近一兩年的事，這主要是監控技術(shù)的快速發(fā)展，包括編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、傳輸技術(shù)、存儲技術(shù)等，高清監控成為可能，整體技術(shù)方案也逐漸成熟，逐漸被用戶(hù)所接受；當然，用戶(hù)對監控需求的改變，對高清的推動(dòng)也起到了積極的作用。

上海浦東城區高清視頻覆蓋項目是一個(gè)典型的代表。該項目是截止目前國內最大單一高清視頻監控項目，也是目前全球最大的高清監控項目。此項目有超過(guò)一萬(wàn)余個(gè)監控點(diǎn)，大規模采用了高清技術(shù)，成為中國監控市場(chǎng)上第一個(gè)名副其實(shí)的大型高清監控工程，對于推動(dòng)高清的發(fā)展起到了積極作用，具有里程碑的意義。

與標清相比，無(wú)論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來(lái)看，高清都比標清更有優(yōu)勢。從分辨率來(lái)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(huì )清晰得多。從顯示效果來(lái)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(hù)的觀(guān)看體驗。從流暢度來(lái)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(chǎng)/秒，其圖像流暢度比標清要高一倍。所以，高清監控是監控行業(yè)發(fā)展最主流的趨勢之一，作為采集前端，網(wǎng)絡(luò )攝像機的高清趨勢也隨之而動(dòng)。

智能效果與易用性對比

智能

整體來(lái)看，簡(jiǎn)單的智能分析包括移動(dòng)偵測、遮擋報警等(目前這些功能已在廣泛應用)。更復雜的智能分析包括行為識別與分析，比如人臉識別、丟包、警戒等。智能分析在前幾年就已經(jīng)很“熱”，在各種展會(huì )上很多廠(chǎng)家都急迫地推出了相關(guān)的產(chǎn)品，包括各種具有智能分析功能的網(wǎng)絡(luò )攝像機。然而由于實(shí)際使用的環(huán)境復雜，加之算法本身不是很成熟，適應能力不強，造成誤報漏報很多。而另一方面客戶(hù)的期望很高，但在實(shí)際使用中智能產(chǎn)品不佳的表現，往往很難滿(mǎn)足客戶(hù)的實(shí)際需求，且很高的維護成本，常常使得這些設備成為一種擺設。

然而毋庸置疑，智能化是必然的趨勢，隨著(zhù)監控數量增多，試想幾十、幾百路甚至上千路的視頻，靠人眼一天24小時(shí)盯著(zhù)，不現實(shí)也不可能。如何快速地從海量的數據中提取有用的信息，對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這非常有效的，也是客戶(hù)迫切希望解決的，這也將成為現在和未來(lái)網(wǎng)絡(luò )攝像機產(chǎn)品的市場(chǎng)角逐點(diǎn)之一。

因為IP百萬(wàn)像素攝像機能夠提供更多關(guān)鍵細節，這可以使基于視頻的智能分析獲得更高的精度，大大提升了智能應用的水平。其在一些細分市場(chǎng)增長(cháng)較快，比如交通領(lǐng)域，相關(guān)的智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應用相對比較成熟，如道路狀況分析、車(chē)輛統計、車(chē)牌識別、逆行、壓黃線(xiàn)、違章停車(chē)，包括交通狀況的監控，以及違法行為的抓拍等，都已有廣泛應用。

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(diǎn)成倍數增加，故造成感光點(diǎn)尺寸相應倍數的減少，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性能會(huì )差很多。這就意味著(zhù)如果高清攝像機夜晚紅外補光需求的強度要比普通像素紅外攝像機高得多。例如一個(gè)130萬(wàn)像素1/3″尺寸的高清CCD，相對于43萬(wàn)像素(480線(xiàn)數)1/3″尺寸的普通CCD，單位面積上高清CCD的像素點(diǎn)是普通CCD的3倍，則高清CCD像素點(diǎn)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在的做法是延長(cháng)曝光時(shí)間，來(lái)彌補低照度性能不好的缺陷，但這樣就造成圖像易出現拖影現象。如果高清夜晚圖像效果要好的話(huà)，只能增加環(huán)境照度來(lái)補充此方面的不足。

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

易用性

與傳統模擬攝像機不同，IP百萬(wàn)像素攝像機涉及到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別，特別對于操作者及使用人員都有較高的要求。對于國內大部分工程商、集成商及用戶(hù)來(lái)說(shuō)，他們對傳統的CCTV系統非常熟悉，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(kāi)發(fā)及設計上，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，例如支持PoE供電、本地視頻輸出，以及方便本地調試、支持無(wú)線(xiàn)功能等。