主頁（http://www.130131.com）：高清視頻監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 【中國集群通信網(wǎng)】近年來，高清視頻監(jiān)控技術(shù)逐步進(jìn)入人們的眼簾，成為未來安防監(jiān)控領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的方向之一�！白屛覀兛吹酶宄�、“還給人們一個清晰的世界”這樣的呼聲和口號也日愈高漲，體現(xiàn)出來的是一種需求和趨勢。在這種趨勢下，“高清”這一名詞，不再像人們以前感覺到的那么遙遠(yuǎn)。越多來越多的廠商開始推出“高清”化的產(chǎn)品。透過市場上品類繁多的“高清產(chǎn)品”，我們發(fā)現(xiàn)，我們的目光應(yīng)該不僅僅是停留在“高清”概念上，而應(yīng)更多地關(guān)注“高清”產(chǎn)品的出現(xiàn)給系統(tǒng)的應(yīng)用價值帶來的提升空間。 1、高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程及現(xiàn)狀 最初，“高清”概念與標(biāo)準(zhǔn)是廣播電視業(yè)提出的。上世紀(jì)60年代，日本國家廣播公司NHK開始研究高清，90年代初期，NHK和索尼完成了研究并開始試播模擬制式的高清電視。但由于多種原因，歐洲并不接受日本的研究成果，80年代中期，飛利浦等公司也聯(lián)合完成一個高清研究計(jì)劃。然而在1990年，美國一舉推出數(shù)字高清電視HDTV，后來居上超越日本和歐洲，也是從那時起，大家承認(rèn)了數(shù)字式電視是未來高清的發(fā)展方向。目前市場上的高清數(shù)字電視可以分為兩大陣營，分別是歐洲的數(shù)字電視廣播聯(lián)盟DVB和美國的先進(jìn)電視系統(tǒng)聯(lián)盟ATSC。 我國的高清數(shù)字電視的研制始于1998年，其中經(jīng)歷了幾個階段。1999年10月1日，以高清轉(zhuǎn)播國慶慶典取得了巨大成功。2006年，我國公布了地面數(shù)字電視傳播標(biāo)準(zhǔn)DMB-TH�！秶摇笆晃濉睍r期文化發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確指出：2008年開播數(shù)字高清電視，標(biāo)志現(xiàn)代科技成果之一的數(shù)字高清電視必將得到前所未有的發(fā)展。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字的不同時期，其視頻清晰度也相應(yīng)地得到了不斷的提高。并且隨著CCD的不斷發(fā)展，模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控的清晰度又在縱向提高，模擬攝像機(jī)的水平分辨率從380線發(fā)展到540線，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)像素從25萬發(fā)展到1600萬。在模擬時代，一般認(rèn)為攝像機(jī)的水平分辨率只要高于480線，即可稱為高清晰攝像機(jī);在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IP Camera)方興未艾時，則一般認(rèn)為720P以上即可稱為高清攝像機(jī)。而因CCD、DSP等技術(shù)的進(jìn)步，目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)在高清視頻監(jiān)控領(lǐng)域正扮演著越來越重要的角色。 高清對于視頻監(jiān)控并不是件容易的事情。它涉及到監(jiān)控系統(tǒng)的頗多環(huán)節(jié)，從前端攝像機(jī)到傳輸，再到記錄存貯和顯示設(shè)備，為了到達(dá)“高清”指標(biāo)都需要做出相應(yīng)調(diào)整，只要一個環(huán)節(jié)滿足不了要求，就達(dá)不到“高清”要求。 2、監(jiān)控行業(yè)高清標(biāo)準(zhǔn) 高清視頻監(jiān)控近年來得以迅速發(fā)展，主要是為了解決人們在正常監(jiān)控過程中“細(xì)節(jié)”看不清的問題�！案咔濉奔础案叻直媛省�，關(guān)于高清的定義，最早來源于數(shù)字電視領(lǐng)域，高清電視，又叫“HDTV”，是由美國電影電視工程師協(xié)會確定的高清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)格式。電視的清晰度，是以水平掃描線數(shù)作為計(jì)量的，它的集中高清劃分方式如下： (1)1080i格式，是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式。1125條垂直掃描線，1080條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1920×1080，隔行/60Hz，行頻為33.75KHz。 (2)720p格式，是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式。750條垂直掃描線，720條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1280×720，逐行/60Hz，行頻為45KHz。 (3)1080p格式，是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式。1125條垂直掃描線，1080條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1920×1080逐行掃描，專業(yè)格式。 高清電視，就是指支持1080i、720p和1080p的電視標(biāo)準(zhǔn)。 目前，在安防行業(yè)傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)最高可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)清晰度，進(jìn)行數(shù)字編碼后，一般可以達(dá)到4CIF或D1的分辨率，約為44萬像素，清晰度在300至500電視線之間;采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的IP監(jiān)控，如果要達(dá)到800電視線的清晰度，那么網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的分辨率至少要達(dá)到1280x720的標(biāo)準(zhǔn)，約90多萬像素;若采用200萬像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，就達(dá)到了超高清圖像的要求，寬高比為16:9的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對應(yīng)分辨率為1920x1080，寬高比為4：3的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對應(yīng)分辨率為1600x1200。安防行業(yè)更多的是借用電視領(lǐng)域的高清劃分標(biāo)準(zhǔn)，俗稱為“高清”和“標(biāo)清”。安防市場中已經(jīng)出現(xiàn)了分辨率能夠達(dá)到1080i和720p的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)給高清視頻的傳輸提供了一個很高的保障。當(dāng)然，也有具有高清傳輸接口的模擬攝像機(jī)，如具有Y/Pb/Pr和VGA接口的槍機(jī)或一體機(jī)。 所以，這里借用一下廣電標(biāo)準(zhǔn)：能達(dá)到百萬像素的攝像機(jī)，配套以1080p分辨率的顯示設(shè)備及相應(yīng)的傳輸通道，就可以形成一套可稱之為高清的監(jiān)控系統(tǒng)。安防視頻監(jiān)控行業(yè)目前還沒有通用的高清標(biāo)準(zhǔn)。有廠家認(rèn)為圖像達(dá)到D1就是高清，也有廠家認(rèn)為超過480線就是高清，眾說紛紜。這里我們可以看看DVR國家標(biāo)準(zhǔn)。2006年國家質(zhì)量監(jiān)檢總局發(fā)布的《視頻安防監(jiān)控?cái)?shù)字錄像設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn) GB 20815-2006》規(guī)定，DVR的等級劃分A級(分辨率不小于4CIF)和B級(分辨率小于4CIF)。如果按照以上廠家的評價標(biāo)準(zhǔn)要求來看，DVR中A級產(chǎn)品為高清產(chǎn)品，B級為通用產(chǎn)品，即4CIF(分辨率為704×576)為高清，CIF(分辨率為352×288)為普通清晰度。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，“高清”技術(shù)必然引入視頻監(jiān)控領(lǐng)域，視頻監(jiān)控行業(yè)的高清標(biāo)準(zhǔn)也會不斷完善。 3、高清前端采集技術(shù) 高清的視頻效果的保證首先來源于高清信息的采集，如果沒有前端高清視頻采集，無法談及后端的高清效果。無論是槍機(jī)、一體機(jī)還是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、模擬攝像機(jī)，采集的原理都是一致的，只是技術(shù)和器件上的區(qū)別。對于高清監(jiān)控系統(tǒng)，前端采集設(shè)備一般使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。我們知道，攝像機(jī)的清晰度主要取決于感光芯片的性能，主要有CCD和CMOS兩種，在高清監(jiān)控領(lǐng)域，也都有所應(yīng)用。 CCD 英文全名 Charge Coupled Device，感光耦合元件。CCD為數(shù)位相機(jī)中可記錄光線變化的半導(dǎo)體，它是一種半導(dǎo)體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優(yōu)點(diǎn)。CCD對監(jiān)控場景的適應(yīng)性更佳，在低照度下效果表現(xiàn)更好。CCD由以前1/4英寸到現(xiàn)在1/3英寸、1/2英寸甚至2/3英寸等，代表了其技術(shù)的不斷發(fā)展，再經(jīng)過圖像處理芯片的配合，能夠達(dá)到分辨率720P甚至1080i的輸出。 CMOS英文全名 Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體，CMOS和CCD一樣同為在數(shù)碼相機(jī) 中可記錄光線變化的半導(dǎo)體，而隨著CMOS在制造工藝和影像處理技術(shù)上的不斷突破，業(yè)內(nèi)對CMOS的前景預(yù)測也越來越樂觀。高清數(shù)字影像的普及更是CMOS技術(shù)發(fā)展的一個難得機(jī)遇。而且，與CCD相比，CMOS的制造原理更加簡單，體積更小，功耗可以大大的降低，種種跡像表明：圖像傳感器的領(lǐng)域正面臨著一個重大轉(zhuǎn)折，盡管從目前的狀況看，CMOS與CCD圖像傳感器的應(yīng)用市場仍然有一個分界，但這個界限似乎越來越模糊。有專家預(yù)言，隨著300萬像素的CMOS圖像傳感器的上市，圖像傳感器即將進(jìn)入“CMOS時代”。CMOS在高像素方面有著一定的優(yōu)勢。
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