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高清監控未來發展

高清數位視訊監控這個概念已經被越來越多的用戶和廠商認可,高清所帶來的超高畫質、超寬場景給人以極大的視覺震撼。高清與標清最大的區別從清晰度來說,標清攝像機已經接近極限,在短時間內也沒有提升的空間;而高清網路攝像機在清晰度方面可以說正處於快速提升的階段,從百萬圖元,到200萬,再到300萬,500萬等都已經有相應的產品在市場上出現,隨著高清攝像機技術的日漸成熟,從視訊會議、廠區監控一直到社區安防都離不開其身影,面對以前視頻中,監控人員睜大了眼睛也不看清的監控物,現如今都得到了很好的解決!   現狀及問題.在安防領域高清的發展涉及到方方面面,概括起來可以總結為5個字,即“采”、“傳”、“存” 、“顯”、“控”,高清的市場也與這5個字息息相關。從這五個部分,可以看到高清的市場現狀:   前端採集   高清的視頻效果保證首先來源於高清資訊的採集,如果沒有前端高清視頻採集,無法談及後端的高清效果。不管是高清還是模擬,其攝像機的清晰度主要取決於感光晶片的性能,主要有CCDCMOS兩種,在高清監控領域,也都有所應用。   CCD英文全名ChargeCoupledDevice,感光耦合元件,它是一種可記錄光線變化的半導體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優點。CCD對監控場景的適應性更佳,在低照度下效果表現更好。CCD由以前1/4英寸到現在1/3英寸、1/2英寸甚至2/3英寸等等,代表了其技術的不斷發展,再經過影像處理晶片的配合,能夠達到解析度720P甚至1080P的輸出。在高清的CCD領域,SONY擁有最高的話語權,它的IT1方案中基於ICX445130CCD晶片是各大廠家採用最多的一款百萬圖元CCD,其有效圖元為1280x1024,最高解析度根據各家技術實力的不同可以到達720P或者更高的960P,如天地偉業、海康等公司的百萬圖元高清產品其最高解析度都可以達到1280x960,即960P這個解析度;針對200萬圖元的高清監控,SONY推出了他們的ICX274晶片,該晶片的大小為1/3英寸,最高解析度為1600x1200UXGA解析度,目前市面上絕大多數的200CCD高清產品都是基於該晶片方案而設計的。   

CMOS英文全名Compleme-ntaryMetal-OxideSemiconductor,互補性氧化金屬半導體,CMOSCCD一樣同為可記錄光線變化的半導體。由於工藝水準、影像處理技術及成本等綜合因素的限制,CMOS的感測器最大的缺點在於圖像噪點多,低照情況下表現差;與CCD相比,最大的優點在於CMOS的製造原理更加簡單,體積更小,功耗可以大大的降低。從目前情況來看不論是130萬圖元還是200萬圖元都還是CCD占絕大多數,而且基本都應用在中高端市場;而CMOS的價格便宜基本都應用於低端市場;但是隨著CMOS在製造工藝和影像處理技術上的不斷突破,業內對CMOS的前景預測也越來越樂觀,有專家預言,隨著300萬圖元的CMOS圖像感測器的上市,圖像感測器即將進入“CMOS時代”。CMOS在高圖元方面有著一定的優勢。   編碼傳輸   除前端採集外,高清編碼及傳輸也是在監控系統中不可缺少的重要環節,高清視頻常見編碼格式有H.264M-JPEGMPEG4等格式。   在這幾種編碼格式中,H.264是目前最有前途的一種編碼格式,相對於MPEG2MPEG4而言,其壓縮效率是三種編碼中最高的。H.264標準由國際電信聯盟電信標準化部(ITU-T)和國際標準組織/國際電子電機委員會(ISO/IEC)共同研究發佈,因此H.264有兩個名稱,一個是沿用ITU-T組織的H.26x名稱,叫“H.264”,另一個則是AVC(高級視頻編碼)H.264格式的最大特點是在保證畫面品質的情況下,它可以把檔大小控制在MPEG2格式的二分之一甚至三分之一。所以其更高的壓縮比、更好的IP和網路通道的適應性,在數位視訊通信和存儲領域得到越來越廣泛的應用。但是需要注意的是,H.264獲得優越性能的代價是計算複雜度增加,因此H.264的硬體要求是最高的。   

 

目前編碼晶片有以海思為代表的ASIC和以TI為代表的DSP兩大陣營,海思從Hi3510開始,就對監控專用的視訊壓縮技術進行重點研究。在使用H.264壓縮標準下考慮到視頻的時延性和打包的方便性,推出了2M頻寬的720P即時Hi3512高清解決方案,Hi3515晶片方案在此基礎上將性能提升到了1080P@30fps,強化細節效果等等。TIDSP如達芬奇數字媒體處理器TMS320DM6467,是基於DSPSOC(片上系統),集成了300MHzARM內核和600MHzDSP內核,並採用高清視頻輔助處理器,在執行H.264HP@L4(1080p30fps1080i60fps720p60fps)的同步多格式高清編碼、解碼與轉碼方面,表現出色。

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