主页(http://www.pttcn.net):高清技术应用及趋势探讨 【中国集群通信网】随着社会的进步,视频监控越来越被广泛地应用到各个领域,视频监控系统也随之经历了三个时代,目前以网络摄像机、视频服务器为代表的第三代网络视频监控系统取得了长足的发展,在全球市场占有份额迅速增加,在各地项目中也逐步获得广泛应用,全国的平安城市、全球眼项目更是掀起了网络视频应用的高潮,进入2010年,网络产品掀起了新一拨的高清浪潮,从今年上半年来的形势看,“高清元年”并非徒有其名,各公司纷纷推出以高清摄像机为主的产品,于是,高清就与之前就早已走红的“网络化”强强联合,“IP高清”成为无往不利的利器。 高清的定义 首先我们需要了解“标清”的缺陷与“高清”的优势。 标清、高清是引入广电行业的清晰度分类方法,PAL制下标清的理论分辨率为625线,去消隐后,理论值为575线。而高清,则是指720p或1080i以上的分辨率,从笔者个人角度来看,高清入门的分辨率则应为1920×1080p或者1600×1200p。标清又分为模拟标清和IP标清,高清全部为IP化的摄像机。 标清系统的缺陷 1. 监控了全景,就没有了细节; 2. 推近、放大了某个局部,则漏掉了对全局的监控和录像; 3. 转到某一个视角,则漏掉了对其他方位的监控和录像; 4. 模拟系统做视频分析相对较困难,成本较高; 高清系统的优势 1. 全景+细节同时监控 2. 清晰度高(最低1920×1080p或者1600×1200p)看得清楚,不仅有清晰的宏观记录,还有清晰的微观细节,能作为取证材料 3. 没有漏录、没有‘没看到’的时候(相对于标清球机的盲区) 4. 一台高清摄像机可以抵得上多台标清摄像机的视角和像素,从某个特定的项目工程上来看,如采用高清机则可以减少标清摄像机的数量,相对的降低造价。 标清与高清对比 像素上的对比 可以看出,高清入门机型200万像素的摄像机,像素即相当于4CIF标清机的5倍,一台相当于5台。而500万像素的高清机更是相当于十多台4CIF标清摄像机。 实际图象上的对比 经局部放大后,高清拍摄的由于像素丰富,画面物体、人体特征依然清晰可辨,可以作为强有力的证据信息。 是否需要盲目跟风高清 我们是否需要高清?对于这个问题,不同的人会给出不同的答案,就好像在讨论是吃桃子好还是喝桃汁好一样。中国的安防市场,需求永远是多种多样的,很难找到一种单一的共同需求。对于高清的需求也是如此,我们无法肯定所有人都需要高清。但我们注意到部分行业已经出现或正在出现对高清视频的需求,对此厂家必须提前准备好应对之策。 例如金融行业,该行业是最早使用CCTV的行业之一,自2000年进行数字化视频监控改造,10万像素级别的CIF分辨率就一直是主流分辨率。该分辨率所能提供的图像清晰度与原来的CCTV系统基本持平。可以说,金融行业的监控系统从模拟升级到数字,清晰度却没有跟着升级。作为一个高风险行业,针对金融行业的犯罪活动从来就没有停止过,而且具有快速、突发、隐蔽的特点。如何能够在关键位置和关键时段快速、准确捕获现场的细节成为银行保卫部门的一个重要课题。而高清视频就是最直接的解决手段。近年来有部分银行已经开始探讨在监控系统中采用IP监控方案的可行性,进而为过渡到高清监控铺平了道路。 又例如公共安全行业,主要的监控场景包括道路治安、公共场所、交通卡口等。其中卡口系统是时下较为热门的高清应用。与普通高清监控不同,电子卡口系统重点在高清抓拍,使用的抓拍摄像机在技术上与普通的高清IP摄像机没有较大的区别。除此以外,在人员密度、车流密度较大的公共场所监控应用,现阶段采用的是4CIF标清分辨率。使用该分辨率在记录事件发生经过上,信息量基本足够,但在分辨嫌疑人面部细节特征上,还有不足。作为补救,可采用高速球型摄像机来对局部画面进行放大(镜头拉近),但缺点是需要有专人操作。另外,为了提高系统的智能化程度和降低人工干预强度,系统中可能考虑适度增加一些视频智能分析技术,基于视频进行智能预警、统计和分析。而智能分析系统的精确度与画面质量、清晰度等因素息息相关,提高视频画面的分辨率,是最为简单和有效的方法。 由上述的分析可以看到,现在的高清监控应用虽然还没有大面积铺开,但一些主要行业的需求已经浮现。除此以外,在交通、文博、文体娱乐、风景名胜、水文地质、远程展示等等专业领域,高清应用的需求也是非常广阔的。因此现阶段厂商的主要任务除了继续改善产品的设计、品质、功能等方面外,更重要的任务在于充分理解用户的需求,并在此基础上提供满足用户需求的解决方案体系,而不是单一产品。通过解决方案的合理设计,充分挖掘高清监控的应用价值,真正让用户体会到物有所值。 高清设备方案选型举例 下面结合一个实际工程案例,探讨一下IP高清监控系统的设计思路,和设备选型原则。 以某饮料生产企业为例,该企业厂区有5个车间,因自身对生产流程监控和生产过程对公众透明开放的需要,搭建一套IP监控系统。每个车间约安装50台IP高清摄像机用于对生产流水线的监控,车间外围通道、走廊、动力间、配电间等安装30台IP标清摄像机,每个车间就地设置一个分控中心。整个厂区设置一个总控制中心。 1前端选择 由于车间面积非常大,生产流水线很长,要想对流水线做到全面监控,采用标清摄像机的话,需要安装非常多的数量才能全面覆盖,现采用高清摄像机,经测算需安装50台方可达到要求。且在车间良好的照明情况下,采用COMS摄像机,能得到非常佳的画面质量。业主要对流水线上的成品、半成品进行监控,防止产品在流水线上跳轨和震落,也防止工作人员的“监守自盗”,因此对监控画面的实时性要求非常高。针对这些现场条件和需求,我们决定选用200万像素1920×1080p的IP摄像机,其主要性能指标和选择理由为:
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