视频监控应景而生 高清技术将何从以对？

　　视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控制技术也有长足的发展。

     视频监控系统发展历程

      视频监控随着社会的进步，近来越来越被广泛地应用到各个领域。同时随着社会的发展，视频监控系统也随之经历了三个时代。

      第一代：模拟时代。视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输，并由控制主机进行模拟处理。

      第二代：半数字时代。视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理与存贮。

      第三代:全数字时代，视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于国际通用的TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过设在网上的网络虚拟(数字)矩阵控制主机(IPM)来实现对整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。此外报警、门禁、巡更等前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式通过网络复用进行传输并在同一平台上进行管理与控制。

      现今视频监控系统已经步入了全数字时代。这将彻底打破“闭路电视系统”模拟方式的结构，从根本上改变了视频监控系统从信息采集、传输处理、系统控制的方式和结构形式，也标志着监控正在走向现代“四化”阶段即：

      前端——一体化：监控系统前端一体化意味着多种技术的整合、嵌入式构架、适用和适应性更强以及不同探测设备的整合输出。为系统集成化奠定了基础。

      传输——网络化：视频监控系统的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式系统发展，集散式系统采用多层分级的结构形式，将使整个网络系统硬件和软件资源以及任务和负载得以共享，这也是系统集成与整合的重要基础。

      处理——数字化：信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统，以实现抢先任务调度算法的快速响应，硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等功能。

      系统——集成化：系统集成化正是由于构建系统的各子系统均实现了网络化和数字化，特别是使视频监控系统与弱电系统中其它各子系统间实现无缝连接，从而实现了在统一的操作平台上进行管理和控制。

      而现在高清监控技术正应用在各行各业。

     高清监控基础

      高清网络摄像机提供视频监控的信源，它已将视频进行高清编码和IP封装，通过IP网络来承载高清图像，可实现高清监视、录像等监控功能。

      在发送端，网络摄像机集成了图像采集、视频压缩编码、通信控制和传输接口，视频数据通过IP网络输出。

      在图像采集部分，CCD和CMOS两种传感器分别针对不同的需求而设计，CMOS在高像素方面有着一定的优势，而CCD对监控场景的适应性更佳。在视频压缩编码部分，不同的压缩算法和算法实现方案决定了高清图像的质量和编码效率。在通信控制部分，网络的适应性、安全性、码流的封装格式和传输功能，取决于监控系统的规划和设计。在传输接口部分，不同的网络接入方式，如无线、有线等，均可很好地支持;另外，有的网络摄像机还集成了监控所需其它接口，如报警、控制、对讲等接口。

      在接收端，通过解码，输出至高清显示设备，如LCD，通过记录设备，对高清图像进行录像。

      由于高清图像的码流较大，一般在3Mbps以上，所以图像的记录是实现高清录像的重要环节。要记录高清网络摄像机图像，我们可以采用以下几种方式：

      PC-NVR

      嵌入式NVR

      混合型DVR

      无论采用哪种方式，都应具备以下要求，如：

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      保证录像保存周期，需要足够的存储空间;

      保证多路并发记录的有效性，即记录过程中不应该有瓶颈;

      方便、快捷的检索与回放效率;

      具备循环覆盖方式，多次覆盖后应保证记录和检索的效率;

      可靠性、性价比应符合监控业务要求。

      PC-NVR利用PC-DVR开发技术，通过高清网络摄像机提供的SDK可进行二次开发，存储技术可采用DAS、NAS、IPSAN等。

     高清技术标准

      高清视频监控近年来得以迅速发展，主要是为了解决人们在正常监控过程中“细节”看不清的问题。“高清”即“高分辨率”，关于高清的定义，最早来源于数字电视领域，高清电视，又叫“HDTV”，是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。电视的清晰度，是以水平扫描线数作为计量的，它的集中高清划分方式如下：

      (1)1080i格式，是标准数字电视显示模式。1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1920×1080，隔行/60Hz，行频为33.75KHz。

      (2)720p格式，是标准数字电视显示模式。750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1280×720，逐行/60Hz，行频为45KHz。

      (3)1080p格式，是标准数字电视显示模式。1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1920×1080逐行扫描，专业格式。

      高清电视，就是指支持1080i、720p和1080p的电视标准。

      目前，在安防行业传统监控系统最高可达标准清晰度，进行数字编码后，一般可以达到4CIF或D1的分辨率，约为44万像素，清晰度在300至500电视线之间;采用高清网络摄像机的IP监控，如果要达到800电视线的清晰度，那么网络摄像机的分辨率至少要达到1280x720的标准，约90多万像素;若采用200万像素的网络摄像机，就达到了超高清图像的要求，宽高比为16:9的网络摄像机，对应分辨率为1920x1080，宽高比为4：3的网络摄像机，对应分辨率为1600x1200。安防行业更多的是借用电视领域的高清划分标准，俗称为“高清”和“标清”。安防市场中已经出现了分辨率能够达到1080i和720p的网络摄像机，这是因为网络给高清视频的传输提供了一个很高的保障。当然，也有具有高清传输接口的模拟摄像机，如具有Y/Pb/Pr和VGA接口的枪机或一体机。

      所以，这里借用一下广电标准：能达到百万像素的摄像机，配套以1080p分辨率的显示设备及相应的传输通道，就可以形成一套可称之为高清的监控系统。安防视频监控行业目前还没有通用的高清标准。有厂家认为图像达到D1就是高清，也有厂家认为超过480线就是高清，众说纷纭。这里我们可以看看DVR国家标准。2006年国家质量监检总局发布的《视频安防监控数字录像设备国家标准GB20815-2006》规定，DVR的等级划分A级(分辨率不小于4CIF)和B级(分辨率小于4CIF)。如果按照以上厂家的评价标准要求来看，DVR中A级产品为高清产品，B级为通用产品，即4CIF(分辨率为704×576)为高清，CIF(分辨率为352×288)为普通清晰度。

      随着科学技术的进步，“高清”技术必然引入视频监控领域，视频监控行业的高清标准也会不断完善。

     高清技术日夜成熟

      作为最终用户，可以肯定的讲，哪些行业对高清视频的需求迫切，哪些行业就可能成为高清监控的领跑市场，这些行业的用户，将成为高清网络监控的最先感受对象。目前已经有银行、交通、医院等行业的用户在建或已建成规模大小不一的高清网络监控系统。这些应用，说明高清网络监控已经启动了市场。

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      当监控系统经历了模拟化、数字化、网络化、智能化这几个历史阶段后，从08年起，高清监控随着网络监控的展开，成为新的应用需求亮点，并围绕用户永恒不变的高清追全面展开。

      例如模拟摄像机产品在480线时曾被称为高清摄像机，现在540线或580线已取代480线成为模拟高清摄像机的代表。网络摄像机之前以D1为代表的短暂经历后，现在百万像素、130万像素、720P、1080i、1080P这些术语已经开始嵌入高清网络摄像机的名词当中。

      DVR最初强调从MPEG2、MJPEG到MPEG4、H.264等等编解码技术，基本没有人强调CIF、QCIF、DCIF、D1这些术语，而前三年，D1这个名词成为DVR高清的热门符号。目前有企业指出，现在CIF的画质都和D1效果接近了。目前DVR在全D1高清这类产品之后，已经出现了支持百万像素的混合型DVR，更有企业计划干脆就不叫支持百万像素的DVR为DVR，想改其名叫PDVR。

      这些技术参数的演变，体现出来的就是图像的画质在不断提高，当某一阶段这种技术成为当时的领先状态时，就冠之以高清。监控行业的发展历史说明，高清是图像处理技术发展的各个历史阶段，对当时期某一成熟技术和图像效果的界定，因此，监控图像技术每往一个新的高清平台提升时，代表当时代的高清监控术语就会成为新的高清代名词。

      目前中国安防市场上的网络高清监控市场，基本上还处于始发的阶段，各类芯片商，产品商，系统集成商，系统平台商在网络高清监控市场上的销量还属试水阶段，因为技术，系统都还处在不断磨合完善阶段。从现实的成熟规模化应用市场效益分析，高清网络监控产业链上的各环节企业还在将重点放在传统产品与系统上，网络高清，是下一个争战场。由于这种现实基础，形成了目前核心企业谁都在准备高清，但谁都还在起跑线上懒散的慢跑，并四处观望。

      不过，一些核心的高端行业应用市场，正在悄悄拉动这块市场的成长，谁若在产品技术，或系统解决方案，以及市场操作上有良好的战略规划和实施，那么中国高清监控市场上，将会出现新的高端企业。

      在这一轮网络高清监控的追逐中，中国本土市场对于新产品、新系统应用的良好需求环境，将可能有力的推动中、外资安防企业在中国市场的成长。当然，这种推动力仅限于那些有核心技术发展能力的企业。从发展起点来看，有一定技术实力的中国本土安防企业，它们在一定程度上与海外安防企业的技术起点差距不大，这就有可能在本土培育出高清监控领域的优势企业。因此，网络高清监控在中国市场的演变格局，很可能会有一个风起云涌，群雄并争追逐的局面。