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向高清邁進 影響百萬高清監控因素分析
發布日期: 2011/9/1 0:00:00

        百萬像素監控技術不是新概念——其應用和優勢顯而易見。智能攝像機可以利用增加的像素和圖像的亮度來進行更好地識別分析。 
      

        百萬像素攝像機的前景可觀。據IMS研究公司透露,HD和百萬像素攝像頭今年在網絡攝像機市場的份額有望占到30%。到2015年,這一數字有望超過60%。

        分辨率的增加對整個監控系統有著顯著效果。雖然兩百萬像素或1080PHD圖像比D1圖像要大六倍,但是增加的像素需要更多的傳輸介質。為百萬像素而建的基礎架構和存儲成本被詳細記錄下來,其總體成本(TCO)和投資回報率(ROI)是大家用來爭論其前景的依據。百萬像素的未來命運與IP網絡息息相關,據IMS透露,與百萬像素相比,HD有望占領大部分的高分辨率攝像機市場。

        百萬像素監控需要認真規劃,不過增加的分辨率可以促進畫面分析的準確性。其他設備可以利用速度更快的處理器來顯示畫面。畫面分析有助于減少帶寬,而作為一個事件觸發的視頻流,其并不需要通過網絡上持續傳輸一些靜止的畫面。分布式架構對網絡的的限制更少。

        清晰度是百萬像素的主要推動因素。“每一天結束的時候,安全系統記錄的一切都可作為呈堂證供,”StephenMoody(ViS安全方案的安全開發經理)說。

        模式分拆

         H.264是實實在在可用于百萬像素的壓縮標準,因其可以有效將較大的數據文件分拆為較小的數據集進行傳輸和保存。隨著壓縮技術從M-JPEG演化到MPEG-4,再到現在的H.264,其性能模式各不相同。Bosch安全系統CCTV部門的PMSachinKhanna稱,在所有性能模式中,有三個比較常見:基礎模式,主流模式和高端模式。

        基礎模式適合視頻會議;主流模式適合視頻播放;高端模式最適合高清視頻播放。“H.264需要借用一部分處理動力進行編碼與解碼;這可能會限制攝像頭的幀率并決定NVR平臺達成所需的性能,”OncamGlobal的CTORichPineau。

        大多數H.264模式都源自2-D應用,所以不是所有模式都可以集成。“即便兩個攝像頭都采用H.264模式且兩個廠商也是合作伙伴,系統也不一定兼容,”AdemcoFarEast營銷總監PatrickLim說,“I/O和輸出很難整合。一些工程師認為插上插頭再播放是很簡單的事情。”

       不同的H.264模式有利于提升性能和效率,而這也影響了用戶對攝像頭的選擇。

      “除了高端應用外,人們會通過攝像頭中不同的模式設置來比較圖像質量,進而對攝像頭性能進行評估,”Norbain技術總監AndrewPigram說,“最終,用戶希望用最低的帶寬獲取最高質的畫面,不過,他們最終會選擇最適合的視頻流模式進行數據記錄,傳輸和畫面查看。”

        壓縮性能是在不增加比特率的前提下,提升攝像頭捕捉移動畫面的效果來體現。“評估編碼器性能的有效方法有很多種,如在攝像頭前揮動手臂或搖晃攝像頭本身,如模仿高速球等,”Ambarella高級營銷總監BengtChristensson說。

       基本模式和高端模式的H.264能夠滿足實時傳輸需要,其延時長于百萬像素,GrandstreamNetworksCTO兼工程副主席XiangWei說。

        H.264可讓百萬像素攝像頭匹配SD比特率。使用MPEG-4壓縮的SDPTZ攝像頭需要每秒2.5MB到4.0MB;使用H.264的話,比特率會下降到1MB到1.75MB,且用戶可對存儲進行管理。DVTel的CTOEdThompson“在H.264端到端的測試中,大多數人看不出1.5MB到6MB的差別。”

        不過,一些集成器更適用于MPEG-4。Moody說:“它之所以依賴于監控和錄像平臺,因為其中一個優點就是并非每個廠商都支持H.264編解碼器,特別是在遠程監控的環境下。”

       多視頻編碼技術

       幾乎所有百萬像素的攝像機都支持多視頻編碼技術,所以用戶可以依據情境進行選擇。“下班時間,建筑物可以用較低幀率進行監控,而警報觸發后,可調至H.264的較快幀率,”ArecontVision的APAC營銷總監BeckyZhou說。

        H.264壓縮的動態捕捉效率較低,且會出現細節丟失,而M-JPEG不會丟失畫面。“如果移動物體較多且每個像素的變化較快,H.264可以進行動作的預測,”Basler的高級PMGerritSchreiber稱,“但是如果使用M-JPEG,可以看到更多細節。對于畫面移動不多的情形,M-JPEG更清晰。不過如果你需要大量攜帶細節的馬賽克,M-JPEG會增加帶寬需求。”

       嵌入式

        百萬像素監控技術最值得注意的一個趨勢是智能化。畫面分析的要求包含了基本運算法則——人物點算,移動探測,丟失物體探測以及追蹤。

        分析是在更快的處理器和高像素的前提下進行的,這樣嵌入式設備就更適合細節識別,特別是臉部或許可證識別。

        在大多數百萬像素攝像頭都支持基本分析的同時,還有一些即將支持訪問控制和防入侵功能。

         HD或百萬像素攝像頭有望變得更智能,這樣視頻系統架構就會從以服務器為主到以嵌入式設備為主,并且會降低TCO。

        智能攝像頭可以減輕網絡壓力,可以讓攝像頭控制24/7的錄像。不過更高的像素需要更強的處理能力。

        圖像傳感器

        客觀而言,有一些標準可鑒定百萬像素攝像頭是否具有良好的圖像傳輸能力。為了提高感光度,IR照明提升了圖像感知性能。傳感器的像素越高,夜晚產生的噪點越大,所以需要IR夜間照明。

        鏡頭

        百萬像素受到光學鏡頭的限制。真正百萬像素的鏡頭價格高數量少,因此無法跟上圖像傳感器的增長需求。目前市面上有5到10個百萬像素鏡頭,不過其價格從700美金到1400美金不等,價格甚至可能超過攝像頭本身。好的百萬攝像機鏡頭應從外圍到中心都具有相同分辨率。由于傳感器型號的增加,魚眼鏡頭在百萬像素監控中的使用率也增多。半球形的攝像頭應該選擇魚眼鏡頭才能較好地匹配傳感器。

        看看產品規格表是不錯的參考。而軟件和程序也能影響攝像頭的性能;使用相同硬件的兩個攝像機顯示的畫面可能有很大差異。

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