漫谈:高清视频监控技术现状及发展趋势

视频监控系统的发展经历了从模拟到数字的不同时期,其视频清晰度也相应地得到了不断的提高。并且随着CCD的不断发展,模拟视频监控和数字视频监控的清晰度又在纵向提高,模拟摄像机的水平分辨率从380线发展到540线,数字摄像机像素从25万发展到1600万。

【安防在线 www.anfang.cn】
  近年来,高清视频监控技术逐步进入人们的眼帘,成为未来安防监控领域技术发展的方向之一。“让我们看得更清楚些”、“还给人们一个清晰的世界”这样的呼声和口号也日愈高涨,体现出来的是一种需求和趋势。在这种趋势下,“高清”这一名词,不再像人们以前感觉到的那么遥远。越多来越多的厂商开始推出“高清”化的产品。透过市场上品类繁多的“高清产品”,我们发现,我们的目光应该不仅仅是停留在“高清”概念上,而应更多地关注“高清”产品的出现给系统的应用价值带来的提升空间。

  1、高清视频监控系统的发展过程及现状

  最初,“高清”概念与标准是广播电视业提出的。上世纪60年代,日本国家广播公司NHK开始研究高清,90年代初期,NHK和索尼完成了研究并开始试播模拟制式的高清电视。但由于多种原因,欧洲并不接受日本的研究成果,80年代中期,飞利浦等公司也联合完成一个高清研究计划。然而在1990年,美国一举推出数字高清电视HDTV,后来居上超越日本和欧洲,也是从那时起,大家承认了数字式电视是未来高清的发展方向。目前市场上的高清数字电视可以分为两大阵营,分别是欧洲的数字电视广播联盟DVB和美国的先进电视系统联盟ATSC。

漫谈:高清视频监控技术现状及发展趋势

  我国的高清数字电视的研制始于1998年,其中经历了几个阶段。1999年10月1日,以高清转播国庆庆典取得了巨大成功。2006年,我国公布了地面数字电视传播标准DMB-TH。《国家“十一五”时期文化发展规划纲要》中明确指出:2008年开播数字高清电视,标志现代科技成果之一的数字高清电视必将得到前所未有的发展。

  视频监控系统的发展经历了从模拟到数字的不同时期,其视频清晰度也相应地得到了不断的提高。并且随着CCD的不断发展,模拟视频监控和数字视频监控的清晰度又在纵向提高,模拟摄像机的水平分辨率从380线发展到540线,数字摄像机像素从25万发展到1600万。在模拟时代,一般认为摄像机的水平分辨率只要高于480线,即可称为高清晰摄像机;在网络摄像机(IPCamera)方兴未艾时,则一般认为720P以上即可称为高清摄像机。而因CCD、DSP等技术的进步,目前网络数字摄像机在高清视频监控领域正扮演着越来越重要的角色。

  高清对于视频监控并不是件容易的事情。它涉及到监控系统的颇多环节,从前端摄像机到传输,再到记录存贮和显示设备,为了到达“高清”指标都需要做出相应调整,只要一个环节满足不了要求,就达不到“高清”要求。

  2、监控行业高清标准

  高清视频监控近年来得以迅速发展,主要是为了解决人们在正常监控过程中“细节”看不清的问题。“高清”即“高分辨率”,关于高清的定义,最早来源于数字电视领域,高清电视,又叫“HDTV”,是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。电视的清晰度,是以水平扫描线数作为计量的,它的集中高清划分方式如下:

  (1)1080i格式,是标准数字电视显示模式。1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线,16:9,分辨率为1920×1080,隔行/60Hz,行频为33.75KHz。

  (2)720p格式,是标准数字电视显示模式。750条垂直扫描线,720条可见垂直扫描线,16:9,分辨率为1280×720,逐行/60Hz,行频为45KHz。

  (3)1080p格式,是标准数字电视显示模式。1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线,16:9,分辨率为1920×1080逐行扫描,专业格式。

  高清电视,就是指支持1080i、720p和1080p的电视标准。

  目前,在安防行业传统监控系统最高可达标准清晰度,进行数字编码后,一般可以达到4CIF或D1的分辨率,约为44万像素,清晰度在300至500电视线之间;采用高清网络摄像机的IP监控,如果要达到800电视线的清晰度,那么网络摄像机的分辨率至少要达到1280×720的标准,约90多万像素;若采用200万像素的网络摄像机,就达到了超高清图像的要求,宽高比为16:9的网络摄像机,对应分辨率为1920×1080,宽高比为4:3的网络摄像机,对应分辨率为1600×1200。安防行业更多的是借用电视领域的高清划分标准,俗称为“高清”和“标清”。安防市场中已经出现了分辨率能够达到1080i和720p的网络摄像机,这是因为网络给高清视频的传输提供了一个很高的保障。当然,也有具有高清传输接口的模拟摄像机,如具有Y/Pb/Pr和VGA接口的枪机或一体机。

  所以,这里借用一下广电标准:能达到百万像素的摄像机,配套以1080p分辨率的显示设备及相应的传输通道,就可以形成一套可称之为高清的监控系统。安防视频监控行业目前还没有通用的高清标准。有厂家认为图像达到D1就是高清,也有厂家认为超过480线就是高清,众说纷纭。这里我们可以看看DVR国家标准。2006年国家质量监检总局发布的《视频安防监控数字录像设备国家标准GB20815-2006》规定,DVR的等级划分A级(分辨率不小于4CIF)和B级(分辨率小于4CIF)。如果按照以上厂家的评价标准要求来看,DVR中A级产品为高清产品,B级为通用产品,即4CIF(分辨率为704×576)为高清,CIF(分辨率为352×288)为普通清晰度。

  随着科学技术的进步,“高清”技术必然引入视频监控领域,视频监控行业的高清标准也会不断完善。

  3、高清前端采集技术

  高清的视频效果的保证首先来源于高清信息的采集,如果没有前端高清视频采集,无法谈及后端的高清效果。无论是枪机、一体机还是网络摄像机、模拟摄像机,采集的原理都是一致的,只是技术和器件上的区别。对于高清监控系统,前端采集设备一般使用网络摄像机。我们知道,摄像机的清晰度主要取决于感光芯片的性能,主要有CCD和CMOS两种,在高清监控领域,也都有所应用。

  CCD英文全名ChargeCoupledDevice,感光耦合元件。CCD为数位相机中可记录光线变化的半导体,它是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。CCD对监控场景的适应性更佳,在低照度下效果表现更好。CCD由以前1/4英寸到现在1/3英寸、1/2英寸甚至2/3英寸等,代表了其技术的不断发展,再经过图像处理芯片的配合,能够达到分辨率720P甚至1080i的输出。

  CMOS英文全名ComplementaryMetal-OxideSemiconductor,互补性氧化金属半导体,CMOS和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体,而随着CMOS在制造工艺和影像处理技术上的不断突破,业内对CMOS的前景预测也越来越乐观。

该文观点仅代表作者,本站仅提供信息存储空间服务,转载请注明出处。若需了解详细的安防行业方案,或有其它建议反馈,欢迎联系我们

(0)
小安小安

相关推荐

  • 平安城市建设高速推动高清监控行业应用

    目前在安防领域,960H系列摄像机虽然属于高档的模拟摄像机但也达不到高清的指标,实际应用的高清摄像机基本上只有IP网络高清与HD-SDI数字高清两类。而在实际调查统计中,高清摄像机的数据是部分包括了类似960H系列模拟摄像机或帧率不足的IP高清摄像机的数字。

    2024年4月16日
  • 浅谈网络摄像机与编码器的发展趋势

    近年来,网络摄像机在国内市场开始强势抬头,其以安装方便、配置简单、网络结构清晰,图象质量好等优势和特点,逐渐被市场认可。

    2023年9月17日
  • 高清摄像机的清晰度指标如何规定?

    目前,业界关于高清监控的清晰度(分辨率)普遍存在两种概念,即百万像素以上和720p/1080i/1080p以上,分辨率(清晰度)达到这两个标准即为高清。而百万像素并不是一个公认的高清标准,它仅仅是代表感光芯片达到的一个指标,具体指的是摄像机的图像传感器感光元素数量。摄像机的清晰度要受到有效像素的数量、图像处理的ISP芯片、扫描制式、镜头的质量等多方面因素的影响。本文将重点讲述高清摄像机的清晰度指标的相关知识。

    2023年4月14日
  • 监狱监控:MOBOTIX音视频系统解决方案

    随着安防事业的不断发展,宽带网络的不断升级,智能化产品的不断进步,安防产品已经不仅仅局限于安全防范的功能了。新型安防产品与网络的关系越来越紧密,安防产品通过互联网,向远程用户传播视频流或视频文件已经成为现实。

    2024年1月16日
  • 家庭安防监控产品及系统布局方案

    导读:如需长时间应用还需使用专业的数字硬盘录像机。不同的应用领域对硬盘录像机有不同的功能要求。例如用于监控行业的硬盘录像机应当具备以下功能:压缩功能,录像功能,放像功能,备份功能,网络功能,云台、镜头控制功能,报警输入输出。不同厂商设计、生产的硬盘录像机并不一定具备上面所列的所有功能。

    2024年1月18日
  • 平安城市高清智能视频监控解决方案

    导读:随着第一批平安城市的建设到今天,视频监控系统历经多次变革转换,已经全面步入数字化、网络化、高清化、智能化的阶段。高清化、数字化、网络化的摄像机在视频监控领域的舞台上出现,它们带来的视觉震撼在以前的视频监控系统中不可想象。智能分析厂商也迅速开始将自己的分析模块整合到高清视频监控系统中。

    2024年1月19日 方案