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淺析百萬像素高清攝像機(jī)技術(shù)及應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2012-08-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

隨著安防監(jiān)控的不斷發(fā)展,安防監(jiān)控的市場需求也在快速地發(fā)生變化。近幾年視頻監(jiān)控已經(jīng)成為比較明確的發(fā)展方向,這也就意味著用戶對監(jiān)控的要求將更多的關(guān)注在監(jiān)控圖像的清晰度上,關(guān)注監(jiān)控畫面能在多大程度上與現(xiàn)場保持一致,使之能利用智能分析準(zhǔn)確地識(shí)別異常的目標(biāo)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/165063.htm

構(gòu)成

傳統(tǒng)模擬是無法滿足圖像采集需求,高清已經(jīng)成為當(dāng)今視頻監(jiān)控的發(fā)展主流。要實(shí)現(xiàn)高清視頻監(jiān)控,離不開高清,因此,高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

高清攝像機(jī)的出現(xiàn),為高清監(jiān)控方案的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ),那么何為百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)呢?

此處所述百萬像素高清攝像機(jī),指基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咔鍞z像機(jī)。以一般的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)構(gòu)成為例介紹,從前往后依次包括鏡頭、紅外截止濾光片、圖像傳感器、時(shí)鐘同步與圖像處理編碼壓縮主板、電源及I/O網(wǎng)絡(luò)接口板,在所有的構(gòu)成部件中,最為關(guān)鍵的是圖像傳感器,其指標(biāo)優(yōu)秀與否直接影響到高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)畫面效果。目前市場上大多數(shù)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)均采用CMOS作為感光元件,與CCD傳感器相比,其在高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)上的具有優(yōu)勢。

高清成像效果

目前,百萬像素?cái)z像機(jī)只是行業(yè)內(nèi)對高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的一個(gè)統(tǒng)稱,泛指百萬及百萬以上像素的高清攝像機(jī),但業(yè)界尚未形成相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來定義百萬像素和高清的關(guān)系。所謂百萬像素,指于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的傳感器的有效像素?cái)?shù)達(dá)到百萬以上,與此同時(shí),此高清攝像機(jī)所輸出的現(xiàn)場畫面分辨率至少為1280×720。當(dāng)今主流的130萬像素、200萬像素,甚至更高的500萬像素均屬于百萬像素級(jí)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),輸出的圖像分辨率一般至少為720P(1280×720)或1080P(1920×1080)。

百萬像素高清攝像機(jī)所提供的視頻畫面是傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)時(shí)代所不能比擬的,清晰度的提高,圖像視野的擴(kuò)大,均為其最突出的優(yōu)勢。從當(dāng)前行業(yè)的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)來看,視頻畫面分辨率達(dá)到720P為高清是最基本的要求,甚至有些場合將其稱之為準(zhǔn)高清,因?yàn)閺膰?yán)格意義上講,1280×720的分辨率尚未達(dá)到百萬像素。而通常被公認(rèn)的真正高清圖像,其視頻畫面分辨率需要達(dá)到1920×1080,即通常所說的1080P。

一方面,從分辨率數(shù)值對比來看:百萬像素高清攝像機(jī)提供的畫面分辨率有著數(shù)倍于傳統(tǒng)攝像機(jī)清晰度的優(yōu)勢。

在行業(yè)實(shí)際中,客戶往往有著非常明確的監(jiān)控需求,以及所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)要求。如銀行柜員監(jiān)控,需要能夠清晰地看到每一個(gè)前來辦理業(yè)務(wù)的人員的面部;交通道路監(jiān)控,需要能夠清晰地看到每一個(gè)車道上通過的車輛的車牌號(hào)。為了滿足這些特殊的需求,采用傳統(tǒng)的非高清監(jiān)控方式,往往需要針對每一個(gè)柜員,每一個(gè)車道單獨(dú)安裝一臺(tái)攝像機(jī),以期縮小監(jiān)控視野,保證監(jiān)控目標(biāo)的清晰度。

在應(yīng)用百萬像素高清攝像機(jī)之后,可以使用一臺(tái)百萬像素高清攝像機(jī)代替多臺(tái)非高清攝像機(jī),并能達(dá)到需要同時(shí)使用多臺(tái)傳統(tǒng)攝像機(jī)才能達(dá)到的監(jiān)控效果。

三車道的道路監(jiān)控,如果使用標(biāo)清D1分辨率格式的攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,如需獲取到清晰的車牌信息,就需要分別針對每個(gè)車道安裝1臺(tái)攝像機(jī),共需要3臺(tái)攝像機(jī)才能將整條車道完全監(jiān)控。而使用百萬像素高清攝像機(jī),可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)攝像機(jī)對三車道的監(jiān)控,并且獲取清晰的車牌信息,高清監(jiān)控方案中,對3車道僅需要1臺(tái)高清攝像機(jī)就可完成監(jiān)控。

除了視頻畫面清晰度的高低以外,實(shí)際應(yīng)用中還有一個(gè)很重要的要求,即視頻畫面的實(shí)時(shí)性,以PAL制式來看,需要達(dá)到25幀/秒的傳輸及播放幀率。當(dāng)前市場上大多數(shù)百萬像素?cái)z像機(jī)在720P或1080P分辨率格式下均能夠達(dá)到25幀/秒的高幀率傳輸及呈現(xiàn),而達(dá)到2560×1920分辨率的超高清攝像機(jī)大多還無法實(shí)現(xiàn)此種清晰度下的實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。

百萬像素高清攝像機(jī)的出現(xiàn)無疑給廣大使用者帶來了極大的便利,也使得安防監(jiān)控質(zhì)量有了很大的提升,同時(shí)也在不斷使傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)加速退出現(xiàn)有市場。面對百萬高清攝像機(jī)的諸多優(yōu)勢,那么在實(shí)際應(yīng)用中是否要選擇像素越高的攝像機(jī)監(jiān)控效果就越好呢?其實(shí)不然,百萬像素高清固然帶來畫面質(zhì)量的提升,但同時(shí)也應(yīng)該看到其帶來的網(wǎng)絡(luò)帶寬占用的增加,以及存儲(chǔ)空間需求的提升,比如1080P的高清畫面,在清晰度方面五倍于標(biāo)清D1畫面,D1分辨率傳輸下,僅需要1M的帶寬即可進(jìn)行傳輸和存儲(chǔ),而1080P的高清傳輸則需要高達(dá)6M的碼率進(jìn)行傳輸和存儲(chǔ)。因此,在使用百萬像素高清攝像機(jī)進(jìn)行高清監(jiān)控方案建設(shè)的時(shí)候,需要綜合考慮傳輸和存儲(chǔ)的投入,選擇最合適的高清攝像機(jī),而并非一味的選擇五百萬像素,甚至于千萬像素產(chǎn)品;或許130萬、200萬像素的攝像機(jī)才是最適合的選擇。

智能化應(yīng)用

縱觀現(xiàn)在市場上的百萬像素高清攝像機(jī),不乏具有各類不同特性的機(jī)型,而其與高清攝像機(jī)搭配的特色功能莫過于與智能視頻分析的融合,成為高清攝像機(jī)發(fā)展的一大亮點(diǎn),如智能高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),將智能視頻分析技術(shù)與百萬像素高清進(jìn)行了有機(jī)的融合。

智能視頻分析技術(shù)已成為當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的主流方向,不斷得到廣泛的應(yīng)用,此處不對此項(xiàng)技術(shù)做具體剖析,而主要探討智能與高清雙劍合璧的應(yīng)用。

百萬像素帶來了高清晰的畫面質(zhì)量,將視頻監(jiān)控帶入了高清監(jiān)控時(shí)代,但并未改變傳統(tǒng)的被動(dòng)監(jiān)控模式。

現(xiàn)場圖像的高清顯示固然給監(jiān)控人員帶來了高清畫質(zhì)的直觀體驗(yàn),但仍無法改變眾多監(jiān)控現(xiàn)場的無重點(diǎn)觀察、容易遺漏等被動(dòng)局面。再清晰的畫面,如果在出現(xiàn)警情的時(shí)候不能給監(jiān)控人員第一時(shí)間收到警訊,其有效價(jià)值將大打折扣。利用智能視頻分析的預(yù)警功效,第一時(shí)間將有警情的高清畫面彈出,其監(jiān)控效率將大大提高。

在傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)監(jiān)控時(shí)代,由于攝像機(jī)本身并不具備進(jìn)行視頻處理的DSP芯片,因此無法將智能視頻分析算法嵌入到攝像機(jī)內(nèi),要想實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控,需要額外增加智能視頻分析設(shè)備,成本和維護(hù)投入均較大。而百萬像素高清攝像機(jī)的出現(xiàn),其本身具有視頻處理的DSP芯片即主板,因此可以實(shí)現(xiàn)將智能視頻分析算法嵌入到百萬像素高清攝像機(jī)中。由于智能視頻分析算法將占用DSP的處理能力,為了不影響視頻壓縮,保證視頻畫面的質(zhì)量,同時(shí)也為了保證智能視頻分析算法有充足的運(yùn)算資源以達(dá)到較高性能,部分廠家采用雙DSP芯片的方式,一方面保證百萬高清畫質(zhì),另一方面保證智能視頻分析的性能。


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