攝像機高清智能化：圖像輸出特點分析

作為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)攝像機的應(yīng)用和普及代表了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)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(yīng)當(dāng)前和未來的多樣化需求，必將成為視頻監(jiān)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？未來高清智能化發(fā)展需注意哪些內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)；二是高清攝像機輸出的圖像還要具備網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶匦浴?

輸出圖像要符合“高清”的標(biāo)準(zhǔn)：高清是高清晰度電視(HighDefinitionTeleVision，HDTV)的簡稱，由美國電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)制定。在視頻監(jiān)控領(lǐng)域沿用了廣播電視的標(biāo)準(zhǔn)，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。目前眾多廠家在宣傳自己的“百萬像素”、“300萬像素”甚至“500萬像素”攝像機，其實“百萬像素”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(shù)。在評價某款高清攝像機的圖像清晰度時，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(biāo)準(zhǔn)。

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(yīng)用于廣播電視領(lǐng)域和視頻會議領(lǐng)域，但它們無法進行長距離傳輸，在視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)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(jiān)控需遠距離傳輸音視頻的特點，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用前景。

高清

高清這個名詞基本是伴隨著高清電視開始的，在多年前就開始流行。然而對于監(jiān)控行業(yè)，真正大規(guī)模的應(yīng)用也就是最近一兩年的事，這主要是監(jiān)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(jiān)控成為可能，整體技術(shù)方案也逐漸成熟，逐漸被用戶所接受；當(dāng)然，用戶對監(jiān)控需求的改變，對高清的推動也起到了積極的作用。

上海浦東城區(qū)高清視頻覆蓋項目是一個典型的代表。該項目是截止目前國內(nèi)最大單一高清視頻監(jiān)控項目，也是目前全球最大的高清監(jiān)控項目。此項目有超過一萬余個監(jiān)控點，大規(guī)模采用了高清技術(shù)，成為中國監(jiān)控市場上第一個名副其實的大型高清監(jiān)控工程，對于推動高清的發(fā)展起到了積極作用，具有里程碑的意義。

與標(biāo)清相比，無論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來看，高清都比標(biāo)清更有優(yōu)勢。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。所以，高清監(jiān)控是監(jiān)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。

智能效果與易用性對比

智能

整體來看，簡單的智能分析包括移動偵測、遮擋報警等(目前這些功能已在廣泛應(yīng)用)。更復(fù)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”，在各種展會上很多廠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。然而由于實際使用的環(huán)境復(fù)雜，加之算法本身不是很成熟，適應(yīng)能力不強，造成誤報漏報很多。而另一方面客戶的期望很高，但在實際使用中智能產(chǎn)品不佳的表現(xiàn)，往往很難滿足客戶的實際需求，且很高的維護成本，常常使得這些設(shè)備成為一種擺設(shè)。

然而毋庸置疑，智能化是必然的趨勢，隨著監(jiān)控數(shù)量增多，試想幾十、幾百路甚至上千路的視頻，靠人眼一天24小時盯著，不現(xiàn)實也不可能。如何快速地從海量的數(shù)據(jù)中提取有用的信息，對于用戶來說，這非常有效的，也是客戶迫切希望解決的，這也將成為現(xiàn)在和未來網(wǎng)絡(luò)攝像機產(chǎn)品的市場角逐點之一。

因為IP百萬像素攝像機能夠提供更多關(guān)鍵細節(jié)，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(yīng)用的水平。其在一些細分市場增長較快，比如交通領(lǐng)域，相關(guān)的智能產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用相對比較成熟，如道路狀況分析、車輛統(tǒng)計、車牌識別、逆行、壓黃線、違章停車，包括交通狀況的監(jiān)控，以及違法行為的抓拍等，都已有廣泛應(yīng)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性能會差很多。這就意味著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，則高清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，只能增加環(huán)境照度來補充此方面的不足。

對于高清補光方面，高清攝像機紅外補光對不同距離的監(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進行補光。

易用性

與傳統(tǒng)模擬攝像機不同，IP百萬像素攝像機涉及到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(qū)別，特別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。