隨著不斷提高的監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，高清作為監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來新的變革，在不斷滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)需求的同時(shí)，趨向于一種理性的思考。高清監(jiān)控正是以一種高姿態(tài)、高要求進(jìn)入我們的視界。

市場(chǎng)需要高清化

通過深入一線市場(chǎng)與廠家、器材商、工程商以及用戶端交流發(fā)現(xiàn)，其實(shí)國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于安防監(jiān)控產(chǎn)品高清晰度和數(shù)字化的需求是十分迫切的，特別在一些民用市場(chǎng)和政府市場(chǎng)領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)字百萬高清都有著非常強(qiáng)烈的渴望。

現(xiàn)在的安防產(chǎn)品中，絕大多數(shù)的模擬攝像設(shè)備均不能滿足使用環(huán)境的需要，導(dǎo)致大量的監(jiān)控都是無效監(jiān)控、形同虛設(shè)，每當(dāng)事件發(fā)生時(shí)都起不到提供重要線索的關(guān)鍵作用。筆者在與一位公安系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此問題進(jìn)行交流時(shí)，這位領(lǐng)導(dǎo)感觸頗深地向筆者描述：“我們?cè)谵k案的過程中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的問題，在犯罪現(xiàn)場(chǎng)附近安裝了視頻監(jiān)控設(shè)備，但是當(dāng)辦案人員將視頻材料提取出來尋找辦案線索時(shí)才發(fā)現(xiàn)，這些視頻材料大多數(shù)根本提供不了任何對(duì)案件有價(jià)值的信息，人物模糊不清、還有很多的雪花噪點(diǎn)，特別到了夜間基本上就是一團(tuán)黑影，而且大部分的案件發(fā)生都是非常快速的，每當(dāng)畫面人物較多或者動(dòng)作較快時(shí)圖像效果就更差，甚至出現(xiàn)圖像丟失或卡的情況，使得我們的辦案人員苦不堪言，許多案件正是沒有辦法及時(shí)的取證和收集線索而延誤了辦案的時(shí)機(jī)。我們有的民警同志只能戲稱這些線索為‘由俄羅斯方塊組成的印像派油畫'。所以，我們非常迫切地希望能夠提高視頻監(jiān)控的清晰度，讓我們能夠通過這些有效的工具發(fā)揮更大的作用保護(hù)人民的生產(chǎn)和生活安全。”

與此類似的肺腑之言筆者在公交、社區(qū)、商場(chǎng)、超市等領(lǐng)域都曾不止一次聽到。在交通監(jiān)控領(lǐng)域，筆者了解到，由于工作特性所致，交通部門不得不采用清晰度較高的視頻監(jiān)控產(chǎn)品。但是由于模擬攝像機(jī)無法滿足實(shí)際需要，所以不得不高價(jià)從國外采購清晰度較高的監(jiān)控設(shè)備，而這些產(chǎn)品的性價(jià)比極低，但由于沒有競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品，所以每年國家不得不花費(fèi)大量的經(jīng)費(fèi)投入到交通的視頻監(jiān)控項(xiàng)目中。現(xiàn)在國內(nèi)交管部門最希望的就是看到國內(nèi)企業(yè)通過自主研發(fā)在百萬高清領(lǐng)域有所建樹，幫助國內(nèi)道路監(jiān)控事業(yè)的快速發(fā)展。

高清與傳統(tǒng)比較

從性能而言，數(shù)字百萬高清攝像機(jī)可以說是全面的超越了傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)，由于其工作原理的本質(zhì)性區(qū)別，模擬攝像機(jī)技術(shù)在發(fā)展中出現(xiàn)了各種瓶頸與限制，而數(shù)字百萬高清產(chǎn)品的突出特點(diǎn)則克服了這些限制。百萬高清攝像機(jī)與模擬攝像機(jī)最大的差別在于畫質(zhì)上的飛躍。

首先，傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)原本分辨率就不高，加之要受到反復(fù)的A/D轉(zhuǎn)換、電磁傳輸干擾、隔行掃描、D1畫面的合成反交錯(cuò)等視頻損傷的影響，實(shí)際到達(dá)人眼時(shí)已經(jīng)非常的模糊不清了，所以無論是D1還是4CIF等只不過是理論數(shù)值，在實(shí)際應(yīng)用中清晰度則完全達(dá)不到理論數(shù)值水平。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采用的是數(shù)字信號(hào)傳輸，它將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后由DSP進(jìn)行圖像壓縮與處理，最后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字壓縮視頻輸出，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)在抗電磁干擾性、逐行掃描、畫面分辨率方面都擁有傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。
 
其次，傳統(tǒng)模擬彩色攝像機(jī)采集垂直分辨率，PAL制式下625線，去消隱后575線，最高達(dá)到540線左右已經(jīng)是目前的極限，而數(shù)字高清攝像機(jī)最低可達(dá)800線以上，并且從分辨率上來看，傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)最高分辨率可以達(dá)到D1或者4CIF左右，約合（40萬像素），而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)則沒有此項(xiàng)限制，可以達(dá)到百萬級(jí)像素甚至千萬級(jí)像素，兩者之間在像素和清晰度方面的表現(xiàn)則根本不可同日而語。

第三，數(shù)字百萬高清攝像機(jī)采用的圖像掃描模式為逐行掃描，每一幀圖像均由電子束順序一行接著一行連續(xù)掃描而成。而傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)的掃描模式則采用隔行掃描，隔行掃描的行掃描頻率為逐行掃描時(shí)的一半。隔行掃描由于其工作原理所以在應(yīng)用中擁有諸多缺點(diǎn)，例如產(chǎn)生行間閃爍效應(yīng)、出現(xiàn)并行現(xiàn)象或出現(xiàn)垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象等不良效應(yīng)，并導(dǎo)致整體運(yùn)動(dòng)畫面清晰度降低。

第四，數(shù)字高清攝像機(jī)的色彩可以做到比模擬攝像機(jī)更加逼真，模擬視頻信號(hào)中的亮度信號(hào)與色度信號(hào)由于占用了相同的頻帶，在由視頻采集芯片做梳狀濾波（亮色分離）時(shí)，很難將色度與亮度信號(hào)徹底分離，導(dǎo)致畫面出現(xiàn)雜色斑點(diǎn)與色滲透現(xiàn)象，而數(shù)字高清攝像機(jī)則沒有這個(gè)煩惱，色彩更加的逼真、更加富有層次感、畫面飽和度更佳。

第五，模擬攝像機(jī)需要將控制線、視頻線、音頻線、電源線都以獨(dú)立的形式進(jìn)行布線搭配，布線非常的繁瑣復(fù)雜且工作量大、綜合布線成本較高，在工程應(yīng)用中有許多的局限。

高清技術(shù)應(yīng)用

在系統(tǒng)構(gòu)架中，對(duì)于高清后端顯示設(shè)備，首先能夠保證其不影響監(jiān)控效果，其配套的服務(wù)器接口類型、顯卡性能、分辨率的擴(kuò)展等等因素，均是在考慮范圍之內(nèi)。再者，也無需要一味的追求最高配置，只需要支持傳輸?shù)囊曨l分辨率格式即可，如果本身視頻達(dá)不到1080P，配給1080P的顯示器也是資源上的浪費(fèi)。

對(duì)于高清視頻監(jiān)控，目前市場(chǎng)呈上升的趨勢(shì)，在很多項(xiàng)目中應(yīng)用了百萬、兩百萬像素的攝像機(jī)的并非鳳毛麟角，敢于采用高清攝像機(jī)作為監(jiān)控的條件之一也并非心血來潮。而是客觀市場(chǎng)需求和高清技術(shù)日益成熟的表現(xiàn)。

一個(gè)單位的高清監(jiān)控，對(duì)于出入人員能夠清楚識(shí)別其相貌和身份、對(duì)于出入車輛能夠清楚識(shí)別車牌號(hào)、對(duì)于工作人員能夠清楚判別其工作內(nèi)容和違規(guī)細(xì)節(jié)。該項(xiàng)目屬于單位內(nèi)部使用，所以采用內(nèi)部局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)作為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。百兆帶寬對(duì)于20個(gè)高清攝像機(jī)也已足夠。

前端采用百萬像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、高清球機(jī)、高清編碼器，通過局域網(wǎng)構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，后端采用集中管理模式，由主服務(wù)器、錄像服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器等組成。前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)執(zhí)行高清抓拍的功能，球機(jī)執(zhí)行隨機(jī)動(dòng)作查看和及時(shí)反應(yīng)跟蹤，同時(shí)聯(lián)動(dòng)錄像存儲(chǔ)于存儲(chǔ)服務(wù)器中。

對(duì)于高清監(jiān)控而言，圖像清晰度是最核心的指標(biāo)之一，對(duì)于高端高清攝像機(jī)比如五百萬像素?cái)z像機(jī)，通常在處理編碼過程中，因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)量大，而有時(shí)導(dǎo)致幀率達(dá)不到正常的監(jiān)控需求，在使用過程中更多使用在高清抓拍的場(chǎng)合，以及在場(chǎng)面中細(xì)節(jié)的抓拍，甚至有些專門用于高清抓拍的攝像機(jī)，配合長(zhǎng)焦鏡頭，施展其長(zhǎng)遠(yuǎn)高清抓拍的能力。

另外一些應(yīng)用，比如在全景攝像機(jī)中，一些超千萬像 素的攝像機(jī)配合廣角鏡頭，放置在系統(tǒng)中，用于進(jìn)行全景監(jiān)控。在一個(gè)顯示器畫面，把同一個(gè)視頻流的局部分為多個(gè)細(xì)節(jié)畫面同時(shí)監(jiān)控，全景和多個(gè)局部。既監(jiān)控了大面積全景，又不漏掉細(xì)節(jié)，大大提高了監(jiān)控效率和質(zhì)量。

這種模式是為解決安防監(jiān)控中漏洞問題。傳統(tǒng)的監(jiān)控分辨率低，為了滿足局部細(xì)節(jié)清晰度，而不斷增加成本、增加攝像機(jī)數(shù)量，包括攝像機(jī)、配套設(shè)備及輔材費(fèi)用的增加；布線、安裝及后期維護(hù)費(fèi)用的增加，或者采用云臺(tái)/變焦（PTZ）攝像機(jī)來放大、跟蹤目標(biāo)。全局和細(xì)節(jié)顧此失彼，容易漏錄視頻信息。全景高清攝像機(jī)正是能夠提供全景和細(xì)節(jié)的相互配合一種新模式。