對于視頻監控而言,圖像清晰度無疑是最關鍵的特性。圖像越清晰,細節越明顯,觀看體驗越好,智能等應用業務的準確度也越高。衡量圖像清晰度的標準是分辨率,單位是像素。這個值越大,圖像越清晰。所謂高清、標清,差異也就體現在這里。兩者之間的分界線就是百萬像素或720p,達到百萬像素或720p的就是高清。基于這樣的標準,目前視頻監控市場占主流的CIF和D1都屬于標清。
要實現真正的高清監控,必須從視頻源的采集、視頻信號的編碼壓縮、視頻信號的傳輸、視頻的瀏覽、錄像文件的回放等環節全面支持高清。對客戶而言,高清只有在包含了前端、平臺、存儲、瀏覽、顯示等各個環節時才有意義。
高清網絡攝像機舉足輕重
我們知道,傳統的標清監控分為模擬、數字和網絡三種類型。模擬監控的前端是模擬攝像機,后端是矩陣。數字監控的前端也是模擬攝像機,后端是DVR。網絡監控的前端有兩種,一種是模擬攝像機+視頻編碼器,一種是網絡攝像機,后端是平臺。也就是說,在標清監控時代,前端有模擬攝像機、網絡攝像機、視頻編碼器+模擬攝像機等多種類型。
當前高清視頻傳感器以CMOS為主,CMOS傳感器直接輸出數字化的視頻信號,在攝像機中通過DSP或ASIC對此數字高清視頻信號直接進行壓縮編碼,然后以網絡化方式傳輸,要比攝像機直接輸出高清信號來得經濟,且處理效率更高。
高清監控面臨的問題
高清網絡攝像機使圖像清晰度有了質的飛躍,但是也給高清監控系統帶來了一系列現實的問題:
分辨率越大、清晰度超高,意味著在進行數據傳輸的時候碼流也會增大,增加網絡帶寬壓力。數據流量的翻倍,增大了錄像容量,給網絡存儲帶來壓力。對中心控制、管理軟件和硬件性能的要求成倍增長。對于記錄視頻圖像的管理和事后分析的工作量也將成倍增長。
高清攝像機如何掃除傳輸障礙
網絡傳輸對于監控有著普及型的推動,但是同樣受著網絡帶寬的約束,在大規模遠距離的工程中傳輸性能捉襟見肘,以目前基礎的百萬像素高清720P規格計算,碼流約是D1的2倍,帶寬達到2M左右,而采取1080P計算,碼流更是D1的5倍,所用帶寬約為5M。以100M以太網為例,在確保流暢的前提下,實際上同時只能承載十幾路左右的高清圖像,但如果同一視頻源有多個用戶訪問,占用的帶寬會更大。換成千兆以太網可以承擔一百多路,對于小規模高清監控系統,可以有效解決,對于大工程而言,傳輸性能就會成為絆腳石。
近年來,由于光纖通信技術的飛速發展,也使得光纖傳輸監控系統的造價大幅降低,所以光纖和光端機在監控系統中的應用越來越普及。就目前筆者調查發現,光纖已廣泛應用于家庭光纖和辦公室接入網,在家庭智能化、辦公自動化、工控網絡、車載機載和軍事通信網等領域。對于傳輸帶寬、傳輸距離要求較高的高清視頻流來說,光纖時代來臨實現高清監控不再是夢。