高清监控摄像机的新理念与新技术应用
2011/5/27 10:53:18
随着社会的发展，安防行业涌现出更多的需求，尤其是视频监控行业，伴随着网络化和数字化大潮，涌现出很多新科技，除了近两年异常火爆的“智能视频分析”技术外，“百万像素高清摄像机”也渐渐进入安防人的视野，大家都在关注它能给我们带来哪些新理念、新应用和新价值。
高清摄像机概念
“高清”，英文为“HighDefinition”，缩写为“HD”。高清实际上是数字电视技术、先进的像素与分辨率技术和广播技术等多项技术的共同结晶。
普通模拟电视依靠带有调制的连续电压来传输图像，而数字电视则采用与计算机相同的数字编码方式，对图像和声音进行处理。使得图像更加清晰，色彩更加鲜艳。但是，数字电视要达到高清水平，不仅需要电视机是数字高清，还得依靠高清信号的制作技术和发射数字高清信号的设备。
在监控行业存在“标清”与“高清”之分，两者之间的分界线就是百万像素或720p，达到百万像素或720p的称之为高清。
高清可分为以下几种模式：
(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。
高清相对于标清来说更有优势，从分辨率来看，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，在同样的显示环境下，高清会清晰得多。从显示效果来看，高清既支持大屏显示，又支持16:9宽屏显示，可以大大增强用户的观看体验。从流畅度来看，高清支持更高的帧率，比如720p和1080i/1080p都可以支持60帧/秒或60场/秒，其图像流畅度比标清要高一倍。所以，高清监控是监控行业发展最主流的趋势之一。
高清摄像的发展阶段
数字显示技术的发展分三个时代：
第一代是可接驳数字信号的模拟电视机或监视器，或称作可接收1080i、720P、1080P的“格式高清”电视机或监视器。目前电视按信号传输可以分为模拟电视和数字电视两大类，模拟电视载波传输的为模拟信号，可以达到325线，数字电视载波传输的为数字信号，可以达到1080线。
第二代高清是“芯片高清”。准确地说，引擎高清的芯片在电视机或监视器内部实现了对信号的数字处理。所谓的数字处理，就是可以对接入的模拟信号转化为数字信号，也可以直接接驳输入的数字信号。
无论输入方式是模拟还是数字，在内部的处理方式都是数字的。除了要有数字高清的接口、能处理数字电视的芯片外，还要有能显示高清信号的屏或显像管。
第三代数字高清是“显示高清”，数字电视显示垂直清晰度可达到720线，部分数字高清电视机使用了特制的1080PTV面板和先进的引擎系统，这类产品完全具备了1080P显示能力，清晰度比普通高清显示提高50%，并能接收和显示较低格式的信号，画面效果比1080i、720P两种格式更清晰、更稳定。比如：美电贝尔的百万高清摄像机BL-E800H-131/3〃SONYCCD,支持P/N制式，图像压缩格式H.264/MPEG4/M－JPEG标准,音频采用G.726压缩标准，支持12.5fps（1280*960）、25fps（1280*720）/D1/HD1/CIF/QCIF/VGA/QVGA分辨率,支持本地热手插拔闪存卡存储,可选配3G网络（三家运营商）与WIFI无线网传输,支持POE供电，网络接口：RJ-45、10/100BASET,网络协议TCP/IP,防雷设计，标配电源DC12V2A，真正实现1080的高清效果。
在第三代数字高清设备中，目前最具代表性的液晶和等离子，所采用的新一代面板都具备高分辨率的特性，均可以实现720P和1080i。但是液晶和等离子产品要直接将最清晰原始的1080P数字信号展现出来，实现最佳画质，不仅需要特制的1920×1080TV面板，而且需要全面提升液晶产品的显示系统、尤其是数字引擎的技术水平。这类产品技术难度较大，成本要比720P和1080i增高不少。因此，目前市场主流高清液晶和等离子电视仅是支持720P和1080i，兼容1080P，而真正达到1080P画质的高清液晶和等离子产品可以说非常少。
高清摄像机是不是等于“百万像素摄像机”呢，其实目前行业上对此并没有确定的说法，甚至有人曾经把4CIF分辨率（704*576像素）或500线以上的模拟摄像机称作“高清摄像机”，这并没有错，“高清”本身就是一个主观感觉的词。现在，我们追根溯源，看看“高清”一词的来源，很显然，这里是借鉴了广播电视系统的概念。目前，支持1280×720逐行扫描、1920×1080隔行扫描、1920×1080逐行扫描三种显示模式的电视可以称为“高清”电视。如此，高清摄像机不一定要达到百万像素（最低在90万），但是，百万像素摄像机已经达到“高清”的分辨率标准了。但是对于摄像机，另外一个“高清”指标是帧率，按照广播电视中“高清”概念，高清应该是实时视频，但是，视频监控中很难达到百万像素实时。因此，目前可以说，高清网络摄像机是指能按大于12f/s连续采集分辨率大于720P(1280*720)的网络摄像机。
高清网络摄像机是高质量成像监控系统的源头，直接将视频进行高清编码压缩并IP封装，然后利用IP网络来承载高清视频流，实现高清的实时监控、录像、回放、转发的工作。视频芯片目前有CCD及COMS传感器，两者各有优势，尤其CMOS在百万像素上有一定优势。高清网络摄像机编码方式有H.264及MJPEG方式，网络协议采用通用主流网络技术，网络接入方式分有线和无线两种方式，网络摄像机集成报警、控制、缓冲等接口设备。
网络高清摄像机在监控应用中的优势与注意要点
百万高清摄像机代表的是视频监控的未来，但就目前来说，视频监控还处在“模拟”到“数字”的转化阶段，高清摄像机如果要得到全面应用，也需要一定的成长经历，因为一个新概念的技术必然经过用户的考验，而且要结合中国特色的社会会文化推广。
高清摄像机概念
“高清”，英文为“HighDefinition”，缩写为“HD”。高清实际上是数字电视技术、先进的像素与分辨率技术和广播技术等多项技术的共同结晶。
普通模拟电视依靠带有调制的连续电压来传输图像，而数字电视则采用与计算机相同的数字编码方式，对图像和声音进行处理。使得图像更加清晰，色彩更加鲜艳。但是，数字电视要达到高清水平，不仅需要电视机是数字高清，还得依靠高清信号的制作技术和发射数字高清信号的设备。
在监控行业存在“标清”与“高清”之分，两者之间的分界线就是百万像素或720p，达到百万像素或720p的称之为高清。
高清可分为以下几种模式：
(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。
高清相对于标清来说更有优势，从分辨率来看，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，在同样的显示环境下，高清会清晰得多。从显示效果来看，高清既支持大屏显示，又支持16:9宽屏显示，可以大大增强用户的观看体验。从流畅度来看，高清支持更高的帧率，比如720p和1080i/1080p都可以支持60帧/秒或60场/秒，其图像流畅度比标清要高一倍。所以，高清监控是监控行业发展最主流的趋势之一。
高清摄像的发展阶段
数字显示技术的发展分三个时代：
第一代是可接驳数字信号的模拟电视机或监视器，或称作可接收1080i、720P、1080P的“格式高清”电视机或监视器。目前电视按信号传输可以分为模拟电视和数字电视两大类，模拟电视载波传输的为模拟信号，可以达到325线，数字电视载波传输的为数字信号，可以达到1080线。
第二代高清是“芯片高清”。准确地说，引擎高清的芯片在电视机或监视器内部实现了对信号的数字处理。所谓的数字处理，就是可以对接入的模拟信号转化为数字信号，也可以直接接驳输入的数字信号。
无论输入方式是模拟还是数字，在内部的处理方式都是数字的。除了要有数字高清的接口、能处理数字电视的芯片外，还要有能显示高清信号的屏或显像管。
第三代数字高清是“显示高清”，数字电视显示垂直清晰度可达到720线，部分数字高清电视机使用了特制的1080PTV面板和先进的引擎系统，这类产品完全具备了1080P显示能力，清晰度比普通高清显示提高50%，并能接收和显示较低格式的信号，画面效果比1080i、720P两种格式更清晰、更稳定。比如：美电贝尔的百万高清摄像机BL-E800H-131/3〃SONYCCD,支持P/N制式，图像压缩格式H.264/MPEG4/M－JPEG标准,音频采用G.726压缩标准，支持12.5fps（1280*960）、25fps（1280*720）/D1/HD1/CIF/QCIF/VGA/QVGA分辨率,支持本地热手插拔闪存卡存储,可选配3G网络（三家运营商）与WIFI无线网传输,支持POE供电，网络接口：RJ-45、10/100BASET,网络协议TCP/IP,防雷设计，标配电源DC12V2A，真正实现1080的高清效果。
在第三代数字高清设备中，目前最具代表性的液晶和等离子，所采用的新一代面板都具备高分辨率的特性，均可以实现720P和1080i。但是液晶和等离子产品要直接将最清晰原始的1080P数字信号展现出来，实现最佳画质，不仅需要特制的1920×1080TV面板，而且需要全面提升液晶产品的显示系统、尤其是数字引擎的技术水平。这类产品技术难度较大，成本要比720P和1080i增高不少。因此，目前市场主流高清液晶和等离子电视仅是支持720P和1080i，兼容1080P，而真正达到1080P画质的高清液晶和等离子产品可以说非常少。
高清摄像机是不是等于“百万像素摄像机”呢，其实目前行业上对此并没有确定的说法，甚至有人曾经把4CIF分辨率（704*576像素）或500线以上的模拟摄像机称作“高清摄像机”，这并没有错，“高清”本身就是一个主观感觉的词。现在，我们追根溯源，看看“高清”一词的来源，很显然，这里是借鉴了广播电视系统的概念。目前，支持1280×720逐行扫描、1920×1080隔行扫描、1920×1080逐行扫描三种显示模式的电视可以称为“高清”电视。如此，高清摄像机不一定要达到百万像素（最低在90万），但是，百万像素摄像机已经达到“高清”的分辨率标准了。但是对于摄像机，另外一个“高清”指标是帧率，按照广播电视中“高清”概念，高清应该是实时视频，但是，视频监控中很难达到百万像素实时。因此，目前可以说，高清网络摄像机是指能按大于12f/s连续采集分辨率大于720P(1280*720)的网络摄像机。
高清网络摄像机是高质量成像监控系统的源头，直接将视频进行高清编码压缩并IP封装，然后利用IP网络来承载高清视频流，实现高清的实时监控、录像、回放、转发的工作。视频芯片目前有CCD及COMS传感器，两者各有优势，尤其CMOS在百万像素上有一定优势。高清网络摄像机编码方式有H.264及MJPEG方式，网络协议采用通用主流网络技术，网络接入方式分有线和无线两种方式，网络摄像机集成报警、控制、缓冲等接口设备。
网络高清摄像机在监控应用中的优势与注意要点
百万高清摄像机代表的是视频监控的未来，但就目前来说，视频监控还处在“模拟”到“数字”的转化阶段，高清摄像机如果要得到全面应用，也需要一定的成长经历，因为一个新概念的技术必然经过用户的考验，而且要结合中国特色的社会会文化推广。
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