文│ 本刊編輯整理
從近幾年安全博覽會所關(guān)注的焦點來看,高清已然成為各廠商展示的重點,無論是國際品牌還是國產(chǎn)品牌,不管是高清產(chǎn)品還是解決方案,琳瑯滿目的高清產(chǎn)品都是展會貫穿始終的主流。高清成為安防領(lǐng)域的發(fā)展趨勢得到了廠商和業(yè)內(nèi)人士的認可,同時也在一些行業(yè)中得到了應(yīng)用。為了認識高清、了解高清在安防領(lǐng)域的整體情況,本文從其現(xiàn)狀、優(yōu)勢、誤區(qū)、問題、應(yīng)用等方面收集了相關(guān)資料并進行整理,以供參考。
從安防目前市場來看,高清產(chǎn)品的實際應(yīng)用并未達到普及的階段,和傳統(tǒng)或模擬的監(jiān)控相比,安防領(lǐng)域的專業(yè)人士認為,當(dāng)前高清產(chǎn)品的市場應(yīng)用比例不高,但其在安防領(lǐng)域市場比例中會逐年增高,這也成為大家的共識。
由于高清應(yīng)用當(dāng)前未達到普及的程度,并且在市場占有的比例較小,因此,當(dāng)前的監(jiān)控產(chǎn)品廠商對于高清監(jiān)控的業(yè)務(wù)尚不能做大、做強,很多企業(yè)很少取得明顯的經(jīng)濟效益,更多還是處于投入階段。但是可以確定的是,傳統(tǒng)模擬監(jiān)控企業(yè)普遍拓展高清產(chǎn)品或全面向高清產(chǎn)品轉(zhuǎn)型是一種趨勢,但這種趨勢并不能取代傳統(tǒng)或模擬監(jiān)控,兩者還是在很長的時期中處于共存的局面。
高清視頻監(jiān)控?zé)o論是在分辨率、顯示效果還是在流暢度方面都比標(biāo)清更具有優(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,在相同的顯示環(huán)境下,高清的效果更為明顯。從顯示效果來看,高清既支持大屏顯示,又支持16:9的寬屏顯示,可以大大增強用戶的觀看效果。從流暢度來看,高清支持更高的幀率,其圖像流暢度比標(biāo)清高一倍。從以上的優(yōu)勢來看,高清將成為監(jiān)控行業(yè)發(fā)展的趨勢。
從高清視頻的現(xiàn)狀和優(yōu)勢來看,高清視頻還是處于發(fā)展階段。在發(fā)展階段,客觀會存在一些認識上的誤區(qū),其表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)片面追求高清晰度。不同行業(yè)應(yīng)用有著不同的應(yīng)用需求,片面追求清晰度,并不符合市場應(yīng)用的原則。
(2)將Full D1或4CIF認為是高清的誤區(qū)。部分產(chǎn)品供應(yīng)商將Full D1級別的視頻通過插值算法放大到720p,使其得到分辨率為1280×720的圖像,其實Full D1或4CIF的分辨率格式只有704×576 和720×576,遠未達到高清的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)高分辨率和高清解析度間的誤區(qū)。就高清攝像機而言,其高分辨率和高清解析度取決于攝像機是否滿足SMPTE標(biāo)準(zhǔn),即是否達到720p(1280×720,逐行掃描)、1080i(1920×1080, 隔 行 掃 描 )、1080p(1920×1080,逐行掃描)三種分辨率中的一種,并且是否具備16 : 9寬屏的顯示模式和幀速,否則即使是百萬像素的攝像機也不一定達到高清的要求。
(4)認為將DVR以多路D1畫面合成高清視頻輸出就是高清的功能。DVR設(shè)備具有高清畫面顯示功能,可將多個D1圖像(40萬像素)組合起來達到高清(200萬像素)的效果,但此并不能稱之為高清。事實上真正的高清首先要從前端攝像機開始,每一路圖像都達到高清分辨率,只有這樣才能保證視頻采集、編碼、傳輸、瀏覽、錄像、回放等全部高清。
(5)百萬像素就是高清。業(yè)內(nèi)人士指出,不提倡百萬像素就是高清這樣的說法,“百萬像素”和“高清”是兩個概念。高清是一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),除其針對分辨率外,圖像都還有一定要求;而百萬像素不僅達到100萬像素,甚至達到幾百萬千萬像素,是一個體系化的內(nèi)容。那么高清和百萬像素究竟有什么差異?衡量圖像清晰度的標(biāo)準(zhǔn)是分辨率,高清必須達到美國SMPTE制定的HDTV標(biāo)準(zhǔn)。100萬像素并不是一個公認的標(biāo)準(zhǔn),而是攝像機的圖像傳感器像素數(shù)量,也就是說,當(dāng)我們聽到一個高清攝像機說支持百萬像素、200萬像素或500萬像素時,并不知道這個攝像機的幀率是多少、視頻寬高比如何、隔行還是逐行、色彩保真度如何等,而這些信息同樣是衡量一個攝像機是否高清的重要參數(shù)。
(6)認為高清短期內(nèi)會全面取代模擬。事實上,從高清的市場比例應(yīng)用可以想象,高清和模擬平分天下還需要相當(dāng)長的一段時間,更何況,很多業(yè)界人士認為,模擬產(chǎn)品無法被全面取代。
事實上,對用戶而言,高清只有包含前端攝像機、管理平臺、存儲系統(tǒng)、瀏覽、顯示等各個環(huán)節(jié)才有意義,因此擁有高清整體解決方案才是真正的高清提供商,而不僅是提供單純的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。
高清視頻監(jiān)控是安防行業(yè)推出的應(yīng)用于監(jiān)控領(lǐng)域的專業(yè)視頻監(jiān)控攝像機。在高清時代,網(wǎng)絡(luò)攝像機的高清技術(shù)決定了它的發(fā)展方向。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機使圖像清晰度有了質(zhì)的飛躍,但也給高清監(jiān)控系統(tǒng)帶來了現(xiàn)實的問題。
(1)帶寬問題。由于目前網(wǎng)絡(luò)帶寬有限,高清視頻帶來的高碼率成為其最大的推廣瓶頸。如何用低的碼率傳輸高質(zhì)量的視頻是高清監(jiān)控需要解決的首要問題。同時由于網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性,不同的網(wǎng)絡(luò)具有不同的信道特性,不同的用戶享受到的網(wǎng)絡(luò)帶寬也不相同,甚至同一用戶的帶寬也可能是隨時變化的。隨著監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展,各種用戶終端都有連接監(jiān)控視頻的需要,如局域網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)帶寬較為理想,用戶希望瀏覽高質(zhì)量的視頻;而手機監(jiān)控領(lǐng)域由于帶寬有限,用戶更看重低碼率下的視頻流暢性。如何適應(yīng)這些不同的帶寬環(huán)境也是高清監(jiān)控設(shè)備需要解決的問題。
(2)顯示問題。相對于標(biāo)清視頻,高清視頻的信息量更為豐富,相應(yīng)的對解碼顯示性能的要求也大大提高,如目前主流的PC機可以輕松實現(xiàn)8路D1標(biāo)清視頻的解碼顯示,但若前端是1080p高清視頻,只能勉強解碼顯示1路。對于大型視頻監(jiān)控平臺,若全部使用高清視頻,服務(wù)器解碼壓力會很大。
(3)存儲問題。圖像分辨率的提升,必然會消耗更大的存儲空間。以1920×1080@30幀視頻為例,利用H264的編碼算法,為保證清晰度,碼流需保持在6Mbps以上,約為標(biāo)清視頻的4~8倍。在標(biāo)清視頻條件下,一臺16路DVR內(nèi)置8塊2T硬盤即可滿足長時間視頻存儲需求,而在高清監(jiān)控中,這一時間將被大大縮短,帶來存儲成本的增加。
(1)金融行業(yè)
金融行業(yè)是最早使用視頻監(jiān)控設(shè)備的行業(yè)之一。在2000年,金融行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)從模擬升級到數(shù)字,但是清晰度卻沒有跟著升級。作為一個高風(fēng)險行業(yè),針對其犯罪活動具有快速、突發(fā)、隱蔽等特點。如何能夠在關(guān)鍵位置和關(guān)鍵時段快速、準(zhǔn)確捕獲現(xiàn)場的細節(jié)成為金融保衛(wèi)部門的一個重要課題,而高清視頻就是最直接的解決手段。高清提供高分辨率視頻圖像,對于可疑人員的面部特征清晰可辨,再結(jié)合智能分析技術(shù),可第一時間發(fā)現(xiàn),并自動跟蹤,及時制止犯罪行為的發(fā)生。
(2)機場、車站
機場、車站具有人口流動大、人員復(fù)雜等特點,是犯罪分子經(jīng)常出沒的地方。在擁擠的人群中,如何能夠迅速準(zhǔn)確地找到目標(biāo)?如何及時發(fā)現(xiàn)可疑人員,并在第一時間制止犯罪行為的發(fā)生?通過機場、車站的出入口等監(jiān)控區(qū)域部署的高清攝像機獲取清晰畫面并存儲,在發(fā)生糾紛時需要獲取重要的高質(zhì)量視頻證據(jù)顯得非常重要。
(3)學(xué)校
近年來,重大校園惡性事件屢屢發(fā)生,校園的安全防范建設(shè)得到國家相關(guān)部門的高度重視。校園安防升級后,對高清產(chǎn)品的應(yīng)用也提出一定的需求,但并不是全系統(tǒng)應(yīng)用,主要為點位需求,比如在校門口、圍墻周界、操場等學(xué)生密集、流動性大的場所,需要安裝高清攝像機監(jiān)護學(xué)校學(xué)生安全,發(fā)現(xiàn)可疑人員,自動追蹤并報警通知學(xué)校保衛(wèi)人員。
(4)道路監(jiān)控
在道路監(jiān)控中,如何看清楚在公路上超速行駛車輛的牌照?在十字路口,如何有效抓拍違規(guī)駕駛車輛的車牌?在路橋等自動收費口,如何獲取來往車輛的車牌信息?在智能交通系統(tǒng)中如何獲取高清晰畫面,以幫助智能分析軟件實現(xiàn)智能監(jiān)控應(yīng)用?高清視頻監(jiān)控能夠解決道路監(jiān)控中的諸多需求。前端的高清攝像機能夠獲取高清晰度畫面,通過與智能交通相結(jié)合,大大提高圖像細節(jié)分析的準(zhǔn)確率,從而使智能監(jiān)控發(fā)揮更實際的作用。
(5)公安監(jiān)控系統(tǒng)
經(jīng)了解,在公安系統(tǒng)應(yīng)用中,絕大多數(shù)的模擬攝像設(shè)備均不能滿足公安調(diào)查取證的需要。傳統(tǒng)模擬攝像機傳輸?shù)囊曨l圖像模糊不清,在夜間違法行為高發(fā)時間,視頻圖像無法辨認清楚人臉。每當(dāng)畫面人物較多或動作較快時圖像效果更差。高清攝像機的應(yīng)用,能夠提高視頻監(jiān)控的清晰度,為公安系統(tǒng)帶來最佳的圖像效果。高清豐富的畫面細節(jié),覆蓋范圍廣等特點,可以在人流、車流密度很高的公共場所得到很好的應(yīng)用,對于可疑人員,放大后也可以看清楚人的面部細節(jié)特征。通過與視頻智能分析技術(shù)相結(jié)合,為智能監(jiān)控提供高清晰的視頻畫面分辨率,有效提高了智能預(yù)警的可靠性。
中國的安防行業(yè)隨著國家大力提倡智慧城市的建設(shè),將會迎來一個高速發(fā)展的機遇。高清視頻監(jiān)控作為安防行業(yè)的發(fā)展趨勢,雖然并未普及,但從其自身的優(yōu)勢、行業(yè)應(yīng)用的需求、標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善、技術(shù)的成熟等方面來看,注定其必然會走向廣泛應(yīng)用的潮流中,對整個安防行業(yè)的健康發(fā)展也將起到積極推動作用。