監(jiān)控設(shè)備廠家分析高清技術(shù)在安防監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用及瓶頸
真正的高清從前端開(kāi)始，每一路圖像都要達(dá)到高清分辨率，才能保證視頻采集、編碼、傳輸、瀏覽、錄像、回放等全面高清。高清監(jiān)控涉及到視頻監(jiān)控的諸多環(huán)節(jié)，如前端的攝像機(jī)信號(hào)采集，傳輸，再到記錄存儲(chǔ)以及顯示。也就是說(shuō)，高清在工程中的應(yīng)用，要包括高清攝像機(jī)、高清球機(jī)、高清云臺(tái)、高清視頻編碼設(shè)備或管理平臺(tái)、存數(shù)系統(tǒng)、瀏覽、顯示等等。
高清產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用分析
就目前的重點(diǎn)行業(yè)需求看，在道路交通、城市治安監(jiān)控、機(jī)場(chǎng)、地鐵、金融銀行、海關(guān)、邊防安檢等需要嚴(yán)格加強(qiáng)安全防范的領(lǐng)域會(huì)對(duì)高清有強(qiáng)烈的需求。在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展，如水利電力、遠(yuǎn)程醫(yī)療視頻教學(xué)、環(huán)境檢測(cè)等。下面針對(duì)典型的行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行分析：
道路監(jiān)控
在道路監(jiān)控中，如何看清楚在高速公路上超速行駛車輛的牌照?在十字路口，如何有效抓拍到違規(guī)駕駛的車輛車牌?在路橋等自動(dòng)收費(fèi)口，如何獲取到來(lái)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(huà)面，以幫助智能分析軟件實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控應(yīng)用?高清視頻監(jiān)控能夠很好的解決道路監(jiān)控中的諸多需求。
前端的高清攝像機(jī)能夠獲取高清晰度畫(huà)面，通過(guò)與智能交通相結(jié)合，大大提高了圖像細(xì)節(jié)分析的準(zhǔn)確率，從而使智能監(jiān)控發(fā)揮更實(shí)際的作用。
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(jī)傳輸?shù)囊曨l圖像模糊不清，在夜間違法行為高發(fā)時(shí)間，視頻圖像無(wú)法辨認(rèn)清楚人臉。每當(dāng)畫(huà)面人物較多或者動(dòng)作較快時(shí)圖像效果就更差。高清攝像機(jī)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(lái)最佳的圖像效果。高清豐富的畫(huà)面細(xì)節(jié)，覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，可以在人流、車流密度的公共場(chǎng)所得到很好的應(yīng)用，對(duì)于可疑人員，放大后也可以看清楚人的面部細(xì)節(jié)特征。通過(guò)與視頻智能分析技術(shù)相結(jié)合，為智能監(jiān)控提供了高清晰的視頻畫(huà)面分辨率，有效提高了智能預(yù)警的可靠性。
金融銀行
金融行業(yè)是最早使用視頻監(jiān)控設(shè)備的行業(yè)之一。
自2000年，金融行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)從模擬升級(jí)到數(shù)字，但是清晰度卻沒(méi)有跟著升級(jí)。作為一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，其犯罪活動(dòng)具有快速、突發(fā)、隱蔽的特點(diǎn)。如何能夠在關(guān)鍵位置和關(guān)鍵時(shí)段快速、準(zhǔn)確捕獲現(xiàn)場(chǎng)的細(xì)節(jié)成為銀行保衛(wèi)部門(mén)的一個(gè)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(duì)于可疑人員的面目特征清晰可辨，結(jié)合智能分析技術(shù)，可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，并自動(dòng)跟蹤，及時(shí)制止犯罪行為的發(fā)生。
學(xué)校
經(jīng)過(guò)2010年4月份至5月份的幾起重大校園惡性報(bào)復(fù)事件后，校園的安全防范建設(shè)受到國(guó)家相關(guān)部門(mén)的高度重視。校園安防升級(jí)后，對(duì)高清產(chǎn)品的應(yīng)用也有一定的需求，但并不是全系統(tǒng)應(yīng)用，主要為點(diǎn)位需求，比如在校門(mén)口，圍墻周界，操場(chǎng)等學(xué)生密集、流動(dòng)大的場(chǎng)所需要安裝高清攝像機(jī)監(jiān)護(hù)學(xué)校學(xué)生安全，發(fā)現(xiàn)可疑人員，自動(dòng)追蹤并報(bào)警通知學(xué)校保衛(wèi)人員。
機(jī)場(chǎng)，港口等公共場(chǎng)所
機(jī)場(chǎng)，港口等場(chǎng)所具有人口流動(dòng)大、人員復(fù)雜等特點(diǎn)，是犯罪分子經(jīng)常出沒(méi)的地方。在擁擠的人群中，如何能夠迅速準(zhǔn)確的找到目標(biāo)?如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑人員，并第一時(shí)間制止犯罪行為的發(fā)生?通過(guò)在出入口，售票大廳，候車廳等監(jiān)控區(qū)域部署高清攝像機(jī)獲取清晰畫(huà)面并高清存儲(chǔ)，在發(fā)生糾紛時(shí)需要獲取重要的高質(zhì)量視頻證據(jù)時(shí)顯得非常重要?！ ?nbsp; 制約發(fā)展的高清瓶頸
一、高清技術(shù)瓶頸和障礙明顯
影響高清規(guī)?；瘧?yīng)用的瓶頸，首先是技術(shù)問(wèn)題，高清的推廣在技術(shù)上還存在障礙。例如，CCD傳感器的功耗、CMOS傳感器的寬動(dòng)態(tài)問(wèn)題。其次是產(chǎn)品價(jià)格還偏高。再次是用戶的認(rèn)識(shí)和接受有個(gè)過(guò)程。
目前，市場(chǎng)上主要的高清監(jiān)控設(shè)備是高清攝像機(jī)。在成本，低照度和靈敏度等關(guān)鍵問(wèn)題上，大部分高清攝像機(jī)表現(xiàn)的并不盡如人意。目前IP高清攝像機(jī)用到的芯片有兩種，一種是CCD的，這種芯片的技術(shù)比較成熟，但是成本較高;而另一種CMOS芯片則較為便宜，但是它的缺點(diǎn)是在低照度的情況下噪點(diǎn)較多。由于大部分的高清攝像機(jī)都采用CMOS傳感器，其對(duì)光線的靈敏度較低，即使是采用百萬(wàn)像素CCD的傳感器也要比普通的低照度CCD靈敏度也要低許多。到了夜間就是漆黑一片，而監(jiān)控大部分所要防范的時(shí)間段恰恰又是在夜間，這樣就會(huì)使期望值很高的視頻高清系統(tǒng)成了一個(gè)擺設(shè)。
傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)廠家在加工生產(chǎn)上具備一定的經(jīng)驗(yàn)與基礎(chǔ)，但是在數(shù)字高清攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻標(biāo)準(zhǔn)未形成與推廣開(kāi)來(lái)時(shí)，廠家既要做前端攝像機(jī)，還要開(kāi)發(fā)生產(chǎn)后端錄像機(jī)及監(jiān)控軟件，這是以加工為主的模擬攝像機(jī)廠家們之前普遍缺乏積累的。另外，數(shù)字高清攝像機(jī)內(nèi)感光器的光學(xué)與圖像處理等技術(shù)，廠家們大多沒(méi)有這方面的開(kāi)發(fā)積累。傳統(tǒng)普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與視頻服務(wù)器的廠家，他們會(huì)在后臺(tái)軟件方面積累一定經(jīng)驗(yàn)，但是同樣會(huì)遇到模擬攝像機(jī)廠家們一樣的阻力。半導(dǎo)體公司則希望做出完整的技術(shù)方案，希望任何公司都能生產(chǎn)，但是也同樣受限網(wǎng)絡(luò)視頻標(biāo)準(zhǔn)的形成與推廣，半導(dǎo)體公司必須提供各種感光器的低照度、紅外、寬動(dòng)態(tài)等全系列攝像機(jī)與豐富的后端錄像設(shè)備及核心軟件，從而吸引大量沒(méi)有研發(fā)的加工廠家變成百萬(wàn)高清產(chǎn)品廠商。這比之前模擬時(shí)代半導(dǎo)體免費(fèi)提供攝像機(jī)方案還要復(fù)雜。 二、傳輸和存儲(chǔ)挑戰(zhàn)大
高清的應(yīng)用還只是在一些行業(yè)的解決方案上，在一些行業(yè)領(lǐng)域有一些應(yīng)用，在常規(guī)的監(jiān)控市場(chǎng)，高清監(jiān)控還沒(méi)有鋪開(kāi)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境這個(gè)硬指標(biāo)也是限制高清視頻監(jiān)控推廣的一個(gè)重要因素。從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上來(lái)講，720P的分辨率是目前普通標(biāo)清CIF的9倍左右，1080P的分辨率則是目前標(biāo)清CIF的20倍左右，前端采用高清攝像機(jī)無(wú)疑會(huì)帶來(lái)龐大的數(shù)據(jù)流，而系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)高清，首先面臨的則是傳輸系統(tǒng)能否接納如此龐大的高清數(shù)據(jù)流。
目前IP高清監(jiān)控的傳輸都是采用網(wǎng)絡(luò)的方式，它是不可以接入傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)采用高清接入只能采用SDI或SCDMA的傳輸方式。這種傳輸方式的傳輸距離有限，只能通過(guò)光纖鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)，但相關(guān)配套設(shè)備的高清化剛剛起步，設(shè)備成本非常高。并且即使采用光纖傳輸，也只是解決了實(shí)時(shí)瀏覽的問(wèn)題，視頻信息的存儲(chǔ)依然無(wú)法擺脫編碼壓縮和IP傳輸。
網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭是高清監(jiān)控系統(tǒng)的主力軍，因而網(wǎng)絡(luò)傳輸已成為目前高清監(jiān)控最經(jīng)濟(jì)型的傳輸方式選擇，但是同樣受著網(wǎng)絡(luò)帶寬的約束。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞接腥N，一是3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，二是無(wú)線專網(wǎng)，其三是光網(wǎng)絡(luò)。如果傳輸高清視頻，今天的3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)達(dá)不到要求。高清視頻上傳需要2MB帶寬，而今天WCDMA和CDMA2000的上傳帶寬只有600KB到800KB，TD-SCDMA帶寬要更窄一些，而這樣的帶寬條件只能傳輸分辨率較低的4路CIF或一路D1，還傳輸不了高清視頻。以目前基礎(chǔ)的百萬(wàn)像素高清720P規(guī)格計(jì)算，碼流約是D1的2倍，帶寬達(dá)到4M左右，而采取1080P計(jì)算，碼流更是D1的5倍，所用帶寬約為10M。以100M以太網(wǎng)為例，在確保流暢的前提下，實(shí)際上同時(shí)只能承載5路左右的高清圖像，但如果同一視頻源有多個(gè)用戶訪問(wèn)，占用的帶寬會(huì)更大。換成千兆以太網(wǎng)可以承擔(dān)幾十路，對(duì)于小規(guī)模高清監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效解決，對(duì)于大工程而言，傳輸性能就會(huì)成為絆腳石。
同時(shí)，高清就意味著高碼率高分辨率，這不僅是單單對(duì)監(jiān)控硬盤(pán)具有更大的考驗(yàn)，而是對(duì)于整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量、性能、成本都是不小的挑戰(zhàn)。以最基礎(chǔ)的720P高清監(jiān)控為例，正常每小時(shí)錄像需要的大約硬盤(pán)容量為4G8G/小時(shí)，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，降低每小時(shí)視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個(gè)月保存時(shí)間計(jì)算，8路監(jiān)控大約17T(17000G)容量左右，由此折算單單硬盤(pán)的價(jià)格就達(dá)萬(wàn)元左右。錄像容量的翻倍，必然導(dǎo)致存儲(chǔ)成本的翻番。
高清應(yīng)用的投入相對(duì)偏高，這主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施投入和系統(tǒng)本身的投入上。高清系統(tǒng)的部署對(duì)于存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)帶寬等基礎(chǔ)配套設(shè)施的要求，要比標(biāo)清系統(tǒng)更高;而高清設(shè)備本身的成本也會(huì)高于標(biāo)清產(chǎn)品不少。從用戶考慮，目前市場(chǎng)并不成熟，高清監(jiān)控的昂貴成本并不符合一般安防市場(chǎng)的要求，人們更傾向于采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控、甚至數(shù)?；旌舷到y(tǒng)，畢竟，整個(gè)安防工程的成本對(duì)于中國(guó)安防市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，還是相當(dāng)高昂的。對(duì)于眾多的普通用戶而言，投入成本是影響他們進(jìn)一步選擇的重要因素之一。
