攝像機(jī)高清智能化：圖像輸出特點(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)在輸出圖像時(shí)需具備兩大特性：一是高清攝像機(jī)輸出的圖像要符合“高清”標(biāo)準(zhǔn)；二是高清攝像機(jī)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(jī)，其實(shí)“百萬像素”并不是指攝像機(jī)的視頻分辨率，它僅僅表示攝像機(jī)圖像傳感器的感光元件數(shù)。在評價(jià)某款高清攝像機(jī)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(dá)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(jī)有多種視頻輸出接口，例如HD-SDI、YPbPr和HDMI等，這些高清攝像機(jī)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(jìn)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(jī)，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(yuǎn)距離傳輸音視頻的特點(diǎn)，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用前景。

高清

高清這個(gè)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(dòng)也起到了積極的作用。

上海浦東城區(qū)高清視頻覆蓋項(xiàng)目是一個(gè)典型的代表。該項(xiàng)目是截止目前國內(nèi)最大單一高清視頻監(jiān)控項(xiàng)目，也是目前全球最大的高清監(jiān)控項(xiàng)目。此項(xiàng)目有超過一萬余個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，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(gè)名副其實(shí)的大型高清監(jiān)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(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(qiáng)用戶的觀看體驗(yàn)。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(jī)的高清趨勢也隨之而動(dòng)。

智能效果與易用性對比

智能

整體來看，簡單的智能分析包括移動(dòng)偵測、遮擋報(bào)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(jī)。然而由于實(shí)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(qiáng)，造成誤報(bào)漏報(bào)很多。而另一方面客戶的期望很高，但在實(shí)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(shí)際需求，且很高的維護(hù)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?cái)?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(shí)盯著，不現(xiàn)實(shí)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(jī)產(chǎn)品的市場角逐點(diǎn)之一。

因?yàn)镮P百萬像素?cái)z像機(jī)能夠提供更多關(guān)鍵細(xì)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(xì)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(jì)、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(jī)相對于普通攝像機(jī)感光芯片，相同尺寸上像素點(diǎn)成倍數(shù)增加，故造成感光點(diǎn)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(jī)相對于普通像素?cái)z像機(jī)低照度性能會差很多。這就意味著如果高清攝像機(jī)夜晚紅外補(bǔ)光需求的強(qiáng)度要比普通像素紅外攝像機(jī)高得多。例如一個(gè)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(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(jī)夜晚效果差的根本原因?，F(xiàn)在的做法是延長曝光時(shí)間，來彌補(bǔ)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(bǔ)充此方面的不足。

對于高清補(bǔ)光方面，高清攝像機(jī)紅外補(bǔ)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(bǔ)光，可實(shí)現(xiàn)廣角監(jiān)控且成本較低，中遠(yuǎn)距離由于需要的補(bǔ)光燈強(qiáng)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(qiáng)，能量集中的激光紅外燈來進(jìn)行補(bǔ)光。

易用性

與傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)不同，IP百萬像素?cái)z像機(jī)涉及到IT的范疇，因此，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與模擬攝像機(jī)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(jī)尚在使用的初期階段，所以網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在開發(fā)及設(shè)計(jì)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。