摄像机高清智能化:图像输出特点分析

2013-01-14 15:10:55来源: 中关村在线

    作为网络视频监控系统中的核心设备,网络摄像机的应用和普及代表了网络视频监控发展的程度和阶段。毋庸质疑,网络摄像机正在逐步适应当前和未来的多样化需求,必将成为视频监控领域的主流产品。高清摄像机在图像传输方面的特性有哪些?未来高清智能化发展需注意哪些内容?

    高清摄像机输出图像

    高清是在广播电视领域首先被提出的,在安防领域的高清摄像机在输出图像时需具备两大特性:一是高清摄像机输出的图像要符合“高清”标准;二是高清摄像机输出的图像还要具备网络传输的特性。

    输出图像要符合“高清”的标准:高清是高清晰度电视(HighDefinitionTeleVision,HDTV)的简称,由美国电影电视工程师协会(SMPTE)制定。在视频监控领域沿用了广播电视的标准,将“高清”定义为720p(1280×720,逐行)、1080i(1920×1080,隔行)与1080p(1920×1080,逐行)三种形式。目前众多厂家在宣传自己的“百万像素”、“300万像素”甚至“500万像素”摄像机,其实“百万像素”并不是指摄像机的视频分辨率,它仅仅表示摄像机图像传感器的感光元件数。在评价某款高清摄像机的图像清晰度时,除了注意图像传感器的“总像素”外,更为关键的,是要查看它的视频分辨率是否达到了“高清”的标准。

    输出的图像具备网络传输特性:高清摄像机有多种视频输出接口,例如HD-SDI、YPbPr和HDMI等,这些高清摄像机广泛的应用于广播电视领域和视频会议领域,但它们无法进行长距离传输,在视频监控领域应用范围较窄。具备以太网接口的高清摄像机,利用IP网络传输音视频图像,不受地域限制,符合视频监控需远距离传输音视频的特点,在视频监控系统有广泛的应用前景。

    高清

    高清这个名词基本是伴随着高清电视开始的,在多年前就开始流行。然而对于监控行业,真正大规模的应用也就是最近一两年的事,这主要是监控技术的快速发展,包括编码技术、网络技术、传输技术、存储技术等,高清监控成为可能,整体技术方案也逐渐成熟,逐渐被用户所接受;当然,用户对监控需求的改变,对高清的推动也起到了积极的作用。

    上海浦东城区高清视频覆盖项目是一个典型的代表。该项目是截止目前国内最大单一高清视频监控项目,也是目前全球最大的高清监控项目。此项目有超过一万余个监控点,大规模采用了高清技术,成为中国监控市场上第一个名副其实的大型高清监控工程,对于推动高清的发展起到了积极作用,具有里程碑的意义。

    与标清相比,无论是从分辨率、显示效果还是流畅度来看,高清都比标清更有优势。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,作为采集前端,网络摄像机的高清趋势也随之而动。

    智能效果与易用性对比

    智能

    整体来看,简单的智能分析包括移动侦测、遮挡报警等(目前这些功能已在广泛应用)。更复杂的智能分析包括行为识别与分析,比如人脸识别、丢包、警戒等。智能分析在前几年就已经很“热”,在各种展会上很多厂家都急迫地推出了相关的产品,包括各种具有智能分析功能的网络摄像机。然而由于实际使用的环境复杂,加之算法本身不是很成熟,适应能力不强,造成误报漏报很多。而另一方面客户的期望很高,但在实际使用中智能产品不佳的表现,往往很难满足客户的实际需求,且很高的维护成本,常常使得这些设备成为一种摆设。

    然而毋庸置疑,智能化是必然的趋势,随着监控数量增多,试想几十、几百路甚至上千路的视频,靠人眼一天24小时盯着,不现实也不可能。如何快速地从海量的数据中提取有用的信息,对于用户来说,这非常有效的,也是客户迫切希望解决的,这也将成为现在和未来网络摄像机产品的市场角逐点之一。

    因为IP百万像素摄像机能够提供更多关键细节,这可以使基于视频的智能分析获得更高的精度,大大提升了智能应用的水平。其在一些细分市场增长较快,比如交通领域,相关的智能产品开发和应用相对比较成熟,如道路状况分析、车辆统计、车牌识别、逆行、压黄线、违章停车,包括交通状况的监控,以及违法行为的抓拍等,都已有广泛应用。

    红外

    高清摄像机相对于普通摄像机感光芯片,相同尺寸上像素点成倍数增加,故造成感光点尺寸相应倍数的减少,所以相同曝光情况下,高清摄像机相对于普通像素摄像机低照度性能会差很多。这就意味着如果高清摄像机夜晚红外补光需求的强度要比普通像素红外摄像机高得多。例如一个130万像素1/3″尺寸的高清CCD,相对于43万像素(480线数)1/3″尺寸的普通CCD,单位面积上高清CCD的像素点是普通CCD的3倍,则高清CCD像素点感光性能则为普通CCD感光度的1/3,这就是高清摄像机夜晚效果差的根本原因。现在的做法是延长曝光时间,来弥补低照度性能不好的缺陷,但这样就造成图像易出现拖影现象。如果高清夜晚图像效果要好的话,只能增加环境照度来补充此方面的不足。

    对于高清补光方面,高清摄像机红外补光对不同距离的监控有不同的方案配置。近距离选用角度广的LED灯板来补光,可实现广角监控且成本较低,中远距离由于需要的补光灯强度比较大,角度小,使用普通的LED很难达到所需的效果。故在中远距离选用具有方向性强,能量集中的激光红外灯来进行补光。

    易用性

    与传统模拟摄像机不同,IP百万像素摄像机涉及到IT的范畴,因此,网络摄像机与模拟摄像机在使用上有较大的区别,特别对于操作者及使用人员都有较高的要求。对于国内大部分工程商、集成商及用户来说,他们对传统的CCTV系统非常熟悉,对网络摄像机尚在使用的初期阶段,所以网络摄像机在开发及设计上,要考虑到这些人的特性,在安装的便捷性和使用的易用性上要有充分的体现,例如支持PoE供电、本地视频输出,以及方便本地调试、支持无线功能等。

 

关键字:摄像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2013/0114/article_5387.html
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