主頁（http://www.130131.com）：論視頻監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的清晰度問題(2)

    近年來，高分辨率智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)得到越來越廣泛的應(yīng)用。人們不僅能在美國的大使館、英國的機(jī)場、日本的水庫大壩或以色列的郵政大樓中看到這種攝像機(jī)，也可在沙特阿拉伯的輸油管道和麥加的停車場旁找到它們的身影。

    2004年，Bosch公司為德國的第一家監(jiān)獄（JVA）安裝了多臺此類攝像機(jī)。2006年在德國凱徹斯勞滕足球場安裝了77臺該廠家提供的攝像機(jī)。德國鐵路公司已在許多火車站和鐵路路段使用了該類產(chǎn)品。其應(yīng)用極為廣泛，有用于保障旅客安全的，有用于準(zhǔn)確播報(bào)火車進(jìn)出站時(shí)刻的，等等。

    經(jīng)過對系統(tǒng)總體成本的核算，可以發(fā)現(xiàn)，新興的攝像機(jī)技術(shù)實(shí)際上比目前的標(biāo)準(zhǔn)視頻技術(shù)更節(jié)省成本。通過使用960線（而不是傳統(tǒng)的288線），該類攝像機(jī)中存儲的圖像清晰度要比一般系統(tǒng)的圖像高12倍，這意味著，對于同樣的監(jiān)視面積，所需的攝像機(jī)用量更少。例如，一臺這種攝像機(jī)可以監(jiān)視體育場館的多個(gè)轉(zhuǎn)動式檢票口。通過使用標(biāo)準(zhǔn)的90度廣角鏡頭，僅用一臺攝像機(jī)就能完成對整個(gè)房間的監(jiān)控，而且清晰度比一般的系統(tǒng)更高。

    隨著IT標(biāo)準(zhǔn)在全世界范圍內(nèi)的實(shí)施，價(jià)廉物美的標(biāo)準(zhǔn)連接元件可方便地用于攝像機(jī)連接：銅線、光纖或WLAN無線連接。由于該類攝像機(jī)不需加熱保溫防霧，所以可終年通過網(wǎng)線供電，而不需專門敷設(shè)電源。這就是為什么在凱徹斯勞滕的世界杯足球場安裝的77臺攝像機(jī)僅靠500W的中心穩(wěn)壓電源就能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的原因。該類攝像機(jī)廠商開發(fā)的新型存儲技術(shù)只需極少的存儲計(jì)算機(jī)就能實(shí)現(xiàn)高清流暢視頻流的存儲。攝像機(jī)中的內(nèi)部緩存可橋接數(shù)分鐘的網(wǎng)絡(luò)故障，避免信息遺失。系統(tǒng)能根據(jù)移動偵測的結(jié)果自動調(diào)整幀頻，這更進(jìn)一步節(jié)省了存儲空間。由于該類攝像機(jī)避免使用機(jī)械活動部件和自動光圈鏡頭，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)需求低，性能可靠。

    將288線的CIF圖像和960線的該類攝像機(jī)圖像做個(gè)比較，兩者在質(zhì)量和清晰度上的差別便一目了然（如圖3所示）。百萬像素圖像的清晰度要比CIF圖像高12倍，因此，僅占圖像面積1/40的面部仍能清晰可辨。如果再進(jìn)行適當(dāng)處理，圖像質(zhì)量還可以進(jìn)一步提高。與之形成鮮明對比的是，從CIF圖像中提取的圖像不可辨識，因此沒有使用價(jià)值。

    與該類攝像機(jī)不同，市面上大多數(shù)所謂的數(shù)字IP攝像機(jī)（網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)）在原理上使用的仍是陳舊的模擬技術(shù)，它只是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸經(jīng)數(shù)字化處理后的圖像。它們的構(gòu)造是，以模擬攝像部件采集圖像模擬信號，再把模擬信號數(shù)字化。分辨率還是與以前沒有兩樣。這真是難以置信，但事實(shí)上，大多數(shù)的IP系統(tǒng)還是處于這種只存儲CIF、半幀的狀態(tài)。

    新型攝像機(jī)采用的分布型存儲技術(shù)，使一臺計(jì)算機(jī)就能同時(shí)記錄約40路流暢的高分辨率視頻流，這相當(dāng)于舊技術(shù)中的4800幀/秒CIF圖像�？墒浅Ｓ玫募�中存儲型視頻系統(tǒng)中，由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度和處理能力有限，攝像機(jī)的許多高分辨率圖像無法得以完整存儲，其整體幀頻往往不會超過100-200幀/秒的CIF圖像。

    該類攝像機(jī)可采用價(jià)廉物美的標(biāo)準(zhǔn)IT存儲設(shè)備來存儲視頻。一個(gè)容量為1.4TB的安全防故障磁盤陣列存儲器（RAID），其存儲空間足夠讓一臺晝夜不間斷運(yùn)行的攝像機(jī)以全幀頻記錄百萬像素高清視頻附音頻長達(dá)兩個(gè)月，或者讓10臺攝像機(jī)連續(xù)記錄六天。如果再由事件驅(qū)動自動調(diào)整記錄幀頻，那么攝錄時(shí)間還可成倍增加。

    雖然MPEG-4視頻壓縮編解碼目前被廣泛應(yīng)用，但它需要消耗計(jì)算機(jī)大量的運(yùn)算能力，從而妨礙了高分辨率攝像機(jī)的應(yīng)用和普及。視頻標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4只適用于單一視頻流（例如電影）的壓縮和回放，而不適于同時(shí)實(shí)時(shí)顯示多臺攝像機(jī)的高分辨率視頻流。用MPEG-4編解碼存儲的移動對象圖像分辨率和質(zhì)量都較低，只是由于人眼不能捕捉移動對象的所有細(xì)節(jié)，因此在看電影的時(shí)候我們感覺不到。正是出于這種原因，MPEG-4不適用于安防監(jiān)控領(lǐng)域，因?yàn)榍∏∈且苿訉ο笤诎卜李I(lǐng)域尤為重要，必須保證它們足夠清晰，能夠辨認(rèn)。

    為滿足安防監(jiān)控領(lǐng)域的需要，該類攝像機(jī)廠商開發(fā)了視頻編解碼MxPEG，它只需要大約2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率就可顯示和存儲流暢的高分辨率視頻流，反應(yīng)時(shí)間也比MPEG-4短得多。MxPEG標(biāo)準(zhǔn)正被越來越多的世界各地?cái)z像機(jī)生產(chǎn)商和軟件開發(fā)商采用和支持。整套編解碼不需要購買許可證，人人可以免費(fèi)使用。