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向高清迈进 影响百万高清监控因素分析
发布日期: 2011-9-1 0:00:00

        百万像素监控技术不是新概念——其应用和优势显而易见。智能摄像机可以利用增加的像素和图像的亮度来进行更好地识别分析。 
      

        百万像素摄像机的前景可观。据IMS研究公司透露,HD和百万像素摄像头今年在网络摄像机市场的份额有望占到30%。到2015年,这一数字有望超过60%。

        分辨率的增加对整个监控系统有着显著效果。虽然两百万像素或1080PHD图像比D1图像要大六倍,但是增加的像素需要更多的传输介质。为百万像素而建的基础架构和存储成本被详细记录下来,其总体成本(TCO)和投资回报率(ROI)是大家用来争论其前景的依据。百万像素的未来命运与IP网络息息相关,据IMS透露,与百万像素相比,HD有望占领大部分的高分辨率摄像机市场。

        百万像素监控需要认真规划,不过增加的分辨率可以促进画面分析的准确性。其他设备可以利用速度更快的处理器来显示画面。画面分析有助于减少带宽,而作为一个事件触发的视频流,其并不需要通过网络上持续传输一些静止的画面。分布式架构对网络的的限制更少。

        清晰度是百万像素的主要推动因素。“每一天结束的时候,安全系统记录的一切都可作为呈堂证供,”StephenMoody(ViS安全方案的安全开发经理)说。

        模式分拆

         H.264是实实在在可用于百万像素的压缩标准,因其可以有效将较大的数据文件分拆为较小的数据集进行传输和保存。随着压缩技术从M-JPEG演化到MPEG-4,再到现在的H.264,其性能模式各不相同。Bosch安全系统CCTV部门的PMSachinKhanna称,在所有性能模式中,有三个比较常见:基础模式,主流模式和高端模式。

        基础模式适合视频会议;主流模式适合视频播放;高端模式最适合高清视频播放。“H.264需要借用一部分处理动力进行编码与解码;这可能会限制摄像头的帧率并决定NVR平台达成所需的性能,”OncamGlobal的CTORichPineau。

        大多数H.264模式都源自2-D应用,所以不是所有模式都可以集成。“即便两个摄像头都采用H.264模式且两个厂商也是合作伙伴,系统也不一定兼容,”AdemcoFarEast营销总监PatrickLim说,“I/O和输出很难整合。一些工程师认为插上插头再播放是很简单的事情。”

       不同的H.264模式有利于提升性能和效率,而这也影响了用户对摄像头的选择。

      “除了高端应用外,人们会通过摄像头中不同的模式设置来比较图像质量,进而对摄像头性能进行评估,”Norbain技术总监AndrewPigram说,“最终,用户希望用最低的带宽获取最高质的画面,不过,他们最终会选择最适合的视频流模式进行数据记录,传输和画面查看。”

        压缩性能是在不增加比特率的前提下,提升摄像头捕捉移动画面的效果来体现。“评估编码器性能的有效方法有很多种,如在摄像头前挥动手臂或摇晃摄像头本身,如模仿高速球等,”Ambarella高级营销总监BengtChristensson说。

       基本模式和高端模式的H.264能够满足实时传输需要,其延时长于百万像素,GrandstreamNetworksCTO兼工程副主席XiangWei说。

        H.264可让百万像素摄像头匹配SD比特率。使用MPEG-4压缩的SDPTZ摄像头需要每秒2.5MB到4.0MB;使用H.264的话,比特率会下降到1MB到1.75MB,且用户可对存储进行管理。DVTel的CTOEdThompson“在H.264端到端的测试中,大多数人看不出1.5MB到6MB的差别。”

        不过,一些集成器更适用于MPEG-4。Moody说:“它之所以依赖于监控和录像平台,因为其中一个优点就是并非每个厂商都支持H.264编解码器,特别是在远程监控的环境下。”

       多视频编码技术

       几乎所有百万像素的摄像机都支持多视频编码技术,所以用户可以依据情境进行选择。“下班时间,建筑物可以用较低帧率进行监控,而警报触发后,可调至H.264的较快帧率,”ArecontVision的APAC营销总监BeckyZhou说。

        H.264压缩的动态捕捉效率较低,且会出现细节丢失,而M-JPEG不会丢失画面。“如果移动物体较多且每个像素的变化较快,H.264可以进行动作的预测,”Basler的高级PMGerritSchreiber称,“但是如果使用M-JPEG,可以看到更多细节。对于画面移动不多的情形,M-JPEG更清晰。不过如果你需要大量携带细节的马赛克,M-JPEG会增加带宽需求。”

       嵌入式

        百万像素监控技术最值得注意的一个趋势是智能化。画面分析的要求包含了基本运算法则——人物点算,移动探测,丢失物体探测以及追踪。

        分析是在更快的处理器和高像素的前提下进行的,这样嵌入式设备就更适合细节识别,特别是脸部或许可证识别。

        在大多数百万像素摄像头都支持基本分析的同时,还有一些即将支持访问控制和防入侵功能。

         HD或百万像素摄像头有望变得更智能,这样视频系统架构就会从以服务器为主到以嵌入式设备为主,并且会降低TCO。

        智能摄像头可以减轻网络压力,可以让摄像头控制24/7的录像。不过更高的像素需要更强的处理能力。

        图像传感器

        客观而言,有一些标准可鉴定百万像素摄像头是否具有良好的图像传输能力。为了提高感光度,IR照明提升了图像感知性能。传感器的像素越高,夜晚产生的噪点越大,所以需要IR夜间照明。

        镜头

        百万像素受到光学镜头的限制。真正百万像素的镜头价格高数量少,因此无法跟上图像传感器的增长需求。目前市面上有5到10个百万像素镜头,不过其价格从700美金到1400美金不等,价格甚至可能超过摄像头本身。好的百万摄像机镜头应从外围到中心都具有相同分辨率。由于传感器型号的增加,鱼眼镜头在百万像素监控中的使用率也增多。半球形的摄像头应该选择鱼眼镜头才能较好地匹配传感器。

        看看产品规格表是不错的参考。而软件和程序也能影响摄像头的性能;使用相同硬件的两个摄像机显示的画面可能有很大差异。

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