高清时代的到来——充满竞争和挑战 - 安防知识网

安防从业人员都了解，模拟摄像机用TVline来标识视频的清晰度和图像质量，而百万像素网络摄像机是用分辨率来表示画质清晰度。目前市场上最好的彩色模拟摄像机只能看到600线以内的线条，而百万像素的网络摄像机可以轻松的看到1000线甚至更高线数，因此在安防领域，目前大家的共识是：当图像分辨率达到130万像素即可认为已经达到高清的水准。

从客观的角度分析，高清正在应用到各行各业，目前在交通，港口，机场，公安，教育和医院等行业已得到用户的高度认可。从90%的客户使用情况来看，大家一致认为录像的清晰度事实上要比实时预览更重要。

高清竞争的三个关键技术点
目前高清的技术竞争主要包括三个方面，分别为百万像素镜头，百万像素传感器，在不同压缩方式下的图像分辨率和帧数。

百万像素镜头vs模拟镜头
目前市场的镜头已经分为普通的模拟摄像机镜头和百万像素镜头，在同样的环境中测试这两种镜头，其中百万像素镜头可以更好配合百万像素传感器，获取到焦距更清晰的图像。百万像素镜头的技术和产品现在还是以日系的TAMRON，Computar，FUJINON等厂商为主。

百万像素传感器：CCD vs CMOS
如今的感光元件也已经分为模拟传感器和数字传感器，差别在于数字传感器是将CCIR656的数字信号直接输出，而模拟传感器因为输出的是CVBS模拟信号，所以在镜头和传感器之间还需要A/D转换芯片。百万像素的传感器则分为CMOS和CCD。CMOS在像素密度上暂时领先， CMOS在成本和功耗上都具备较低优势。不足之处在于低照度或黑暗的环境下噪点较多，如果没有补光措施无法在夜间达到理想效果。而CCD很好的解决了这个问题，低照度下的噪点相对CMOS要少很多，所以更适合全天候的应用环境。

不同压缩方式下的图像分辨率和帧数
要获得清晰的图像，图像压缩时的分辨率和帧数也很重要。早期市场，大家对技术都并不是非常的了解。有些不良厂商就试图鱼目混珠，前端是百万像素的传感器，后端却用VGA或D1分辨率进行压缩，最终成像效果无法和百万像素的画质相提并论。另外，高清不是唯一追求的目标，因为视频被数字化后还要结合不同的压缩算法和帧数。如果使用MJPEG压缩成1280*1024的分辨率，但码流却要高达20M/S以上，这对于一个100M网来说实在是庞大的数据流，根本无法搭建一个可行的监控系统。还有就是盲目追求清晰度而忽略帧数，较低的帧数会影响到视频的流畅度而导致观看者非常不适应，就好像在看一个卡带很严重的影片一样。因此我们在研发产品时强调：必需在低码流下实现高清流畅的画面，这样才能有效地节省带宽和存储容量。

高清面临的技术挑战
当像素越来越高时，产品的其他特性会遇到瓶颈，以目前的技术很难做到300万像素下的流畅画面或500万像素下的低照度处理，这些功能对摄像机内部的ISP和SoC都需要较高的处理性能，所以只能通过牺牲帧数或低照度的画质先让白天的画面清晰，但这对于比较复杂的监控环境并不适应，尤其是夜间的安全问题应该更受到用户的关注，事实上夜间的安全级别应该要比白天更高，因为大部分案件都是发生在夜间人少的场所。

高清改变安防格局
可以预测，高清的普及会对CCTV制造商造成很大冲击，每多卖出一台百万像素摄像机就会减少一路模拟摄像机、DVR和模拟监视器。架构上IP摄像机将替代模拟摄像机，网线替代同轴电缆和电源线，NVR取代DVR，模拟监视器换成更清晰的LCD监视器，软件强大的功能替代矩阵。IP的系统架构将变得更易开发，更容易将安防各子系统整合，在同一个界面下管理，这对用户来说又近一步简化了操作难度。