安防從業(yè)人員都了解,模擬攝像機用TVline來標識視頻的清晰度和圖像質量,而百萬像素網(wǎng)絡攝像機是用分辨率來表示畫質清晰度。目前市場上最好的彩色模擬攝像機只能看到600線以內(nèi)的線條,而百萬像素的網(wǎng)絡攝像機可以輕松的看到1000線甚至更高線數(shù),因此在安防領域,目前大家的共識是:當圖像分辨率達到130萬像素即可認為已經(jīng)達到高清的水準。
從客觀的角度分析,高清正在應用到各行各業(yè),目前在交通,港口,機場,公安,教育和醫(yī)院等行業(yè)已得到用戶的高度認可。從90%的客戶使用情況來看,大家一致認為錄像的清晰度事實上要比實時預覽更重要。
高清競爭的三個關鍵技術點
目前高清的技術競爭主要包括三個方面,分別為百萬像素鏡頭,百萬像素傳感器,在不同壓縮方式下的圖像分辨率和幀數(shù)。
百萬像素鏡頭vs模擬鏡頭
目前市場的鏡頭已經(jīng)分為普通的模擬攝像機鏡頭和百萬像素鏡頭,在同樣的環(huán)境中測試這兩種鏡頭,其中百萬像素鏡頭可以更好配合百萬像素傳感器,獲取到焦距更清晰的圖像。百萬像素鏡頭的技術和產(chǎn)品現(xiàn)在還是以日系的TAMRON,Computar,F(xiàn)UJINON等廠商為主。
百萬像素傳感器:CCD vs CMOS
如今的感光元件也已經(jīng)分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器,差別在于數(shù)字傳感器是將CCIR656的數(shù)字信號直接輸出,而模擬傳感器因為輸出的是CVBS模擬信號,所以在鏡頭和傳感器之間還需要A/D轉換芯片。百萬像素的傳感器則分為CMOS和CCD。CMOS在像素密度上暫時領先, CMOS在成本和功耗上都具備較低優(yōu)勢。不足之處在于低照度或黑暗的環(huán)境下噪點較多,如果沒有補光措施無法在夜間達到理想效果。而CCD很好的解決了這個問題,低照度下的噪點相對CMOS要少很多,所以更適合全天候的應用環(huán)境。
不同壓縮方式下的圖像分辨率和幀數(shù)
要獲得清晰的圖像,圖像壓縮時的分辨率和幀數(shù)也很重要。早期市場,大家對技術都并不是非常的了解。有些不良廠商就試圖魚目混珠,前端是百萬像素的傳感器,后端卻用VGA或D1分辨率進行壓縮,最終成像效果無法和百萬像素的畫質相提并論。另外,高清不是唯一追求的目標,因為視頻被數(shù)字化后還要結合不同的壓縮算法和幀數(shù)。如果使用MJPEG壓縮成1280*1024的分辨率,但碼流卻要高達20M/S以上,這對于一個100M網(wǎng)來說實在是龐大的數(shù)據(jù)流,根本無法搭建一個可行的監(jiān)控系統(tǒng)。還有就是盲目追求清晰度而忽略幀數(shù),較低的幀數(shù)會影響到視頻的流暢度而導致觀看者非常不適應,就好像在看一個卡帶很嚴重的影片一樣。因此我們在研發(fā)產(chǎn)品時強調(diào):必需在低碼流下實現(xiàn)高清流暢的畫面,這樣才能有效地節(jié)省帶寬和存儲容量。
高清面臨的技術挑戰(zhàn)
當像素越來越高時,產(chǎn)品的其他特性會遇到瓶頸,以目前的技術很難做到300萬像素下的流暢畫面或500萬像素下的低照度處理,這些功能對攝像機內(nèi)部的ISP和SoC都需要較高的處理性能,所以只能通過犧牲幀數(shù)或低照度的畫質先讓白天的畫面清晰,但這對于比較復雜的監(jiān)控環(huán)境并不適應,尤其是夜間的安全問題應該更受到用戶的關注,事實上夜間的安全級別應該要比白天更高,因為大部分案件都是發(fā)生在夜間人少的場所。
高清改變安防格局
可以預測,高清的普及會對CCTV制造商造成很大沖擊,每多賣出一臺百萬像素攝像機就會減少一路模擬攝像機、DVR和模擬監(jiān)視器。架構上IP攝像機將替代模擬攝像機,網(wǎng)線替代同軸電纜和電源線,NVR取代DVR,模擬監(jiān)視器換成更清晰的LCD監(jiān)視器,軟件強大的功能替代矩陣。IP的系統(tǒng)架構將變得更易開發(fā),更容易將安防各子系統(tǒng)整合,在同一個界面下管理,這對用戶來說又近一步簡化了操作難度。