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百万像素网络摄像机“迷魂阵”您跳出来了吗?

百万像素网络摄像机经过多年的发展,到现在应用上仍然曲高和寡无法得到大规模推广的一个原因就是工程商对真正的百万像素网络摄像机概念模糊,了解不够深入,不敢盲目上马。
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【安防知识网】百万像素网络摄像机经过多年的发展,到现在应用上仍然曲高和寡无法得到大规模推广的一个原因就是工程商对真正的百万像素网络摄像机概念模糊,了解不够深入,不敢盲目上马。许多供应商在百万像素网络摄像机宣传时,给工程商造成了很多错误的认识,“百万像素达不到高清效果”、“怎样才能全实时监控”、“像素越高图像越清晰”这些问题文章将会为您一一理清。

  》什么是百万像素网络摄像机?超过100万像素网络摄像机就叫做百万像素网络摄像机。

  》什么是高清摄像机?720P、1080P、1080i的摄像机就是高清摄像机。

  》什么是1080P网络摄像机?200万像素网络摄像机就是1080P网络摄像机。

  》什么才是好的百万像素网络摄像机?像素越高越好。

  》怎么去用百万像素网络摄像机?资金允许的话,能用的都用了。

  以上是笔者在过去与工程商交流中,很多工程商对百万像素网络摄像机的模糊认识。据了解,百万像素网络摄像机进入国内安防市场已经有接近3年的时间了,从2009年年底至今,各主流监控厂商通过新品展示会、见面会、工程项目推广会等等形式在安防行业掀起“高清浪潮”的洗礼,很多工程商已经对“百万像素网络摄像机不等于高清摄像机”、“高清摄像机对带宽和储存都有很高的要求”、“达到高清的效果需要不仅仅是摄像机要高清,而是一整套监控解决方案都要高清”、“百万像素的单位是点而不是线”⋯⋯这些基本概念都有了一定的认识。然而,A&S认为,工程商是直接面对用户的群体,一个安防产品的好坏需要工程商去向用户做呈现和展示。工程商对百万像素网络摄像机产品概念的模糊不清,势必会阻碍产品的进一步发展,制约产品的推广。因此百万像素网络摄像机市场需要再教育,产品概念需要进一步明晰,工程商认识的误区需要进一步纠正。

  晶睿股份(上海)有限公司副总经理李纲说:“在芯片行业内有一个著名的‘摩尔定律’认为每隔18个月集成电路的性能会提升一倍。他认为,监控摄像机像素的发展也或多或少的遵循着这个定律从最初的CIF到现在百万像素,监控摄像机的像素在迅猛的发展着。”

  正是由于监控摄像机像素飞速的发展,当进入百万像素时,原有的摄像机定义标准已经无法满足现有的产品,造成很多人对百万像素网络摄像机的概念模糊不清。在经过厂商的宣传和工程商的使用后,目前安防行业中工程商和供应商普遍认为130万到200万像素以SVGA、SXGA、WXGA、UXGA、WUXGA、QXGA格式呈现的就是属于百万像素形式的网络摄像机。

  由于百万像素网络摄像机的种类繁多,各厂商采用的呈现格式不一,因此很多监控厂商采用了美国SMPTE制定的HDTV的标准,因此产生了高清的定义。“目前国内安防行业所说的高清主要是指分辨率为720P和1080P两种格式的数字摄像机,并且有相应配套的传输、显示、储存、管理平台构成,其画面宽高比定义为16:9。”安讯士特别技术顾问赵西柱解释道。 [nextpage]

  高清!百万像素摄像机同样能办到

  百万像素网络摄像机经历了“百万像素阶段”(初期以130万像素为主,画面呈现以SVGA、SXGA格式为主)到“高清阶段”(以HDTV为呈现标准,要求呈现画面为WVGA、WXGA或720P、1080P、1080i几种格式)再到“超高清阶段”(300万-500万像素以上的网络摄像机)三个阶段,产品线已经趋于完整。目前,当高清逐渐被认为是对影像格式进行了标准化的规定时,百万像素网络摄像机的格式则缺乏统一性,不同的制造商各自使用不同的解析度、压缩技术、影像编解码器、帧率、宽高比等,使得百万像素网络摄像机的质量显得参差不齐。

  在面对高清摄像机与百万像素摄像机的选择问题上,很多工程商把百万像素摄像机和高清摄像机对立起来,认为接近1280×720和1920×1024这两种分辨率的摄像机才能在后端显示出高清的720P和1080P图像,这种认识是很狭隘的。事实上,接近1280×800-1280×960和1600×1000-1600×1024(或为SVGA、SXGA、WXGA、WUXGA、UXGA、QXGA)之间分辨率的摄像机在配以相应的系统,都可以呈现出720P(HD)和1080P(FULL HD)的效果。因此,我们认为分辨率在上述范围之内,可以在4:3和16:9中自由转换且不丢失画面的百万像素网络摄像机,都可以达到真正的高清效果。

  如同高清摄像机,百万像素摄像机想要达到高清的效果也需要相应的监控解决方案。由于百万像素摄像机格式缺乏统一性,在影响接口的选择上也多不相同BNC接口,色差分量接口YPbPr、VGA接口、DVI接口、HDMI接口等都有在百万像素网络摄像机上有所应用。尽管接口选择上千差万别,但是目前市场上还是以DVI接口、HDMI接口为主。DVI接口的传输完全采用了数字格式,保证了视频源的完整性,可以得到更快捷的传输和更清晰的影像。HDMI接口虽然最高传输速度小于DVI接口,但是其避免了DVI接口面积过大,不能传输音频等特点。“与DVI接口相比,HDMI不仅拥有更高的分辨力等特性,还能集视频、音频传输于一身,大大简化了线揽铺设。”天津天地伟业数码科技有限公司网络视频部经理许鹏表示。

  百万像素监控存储一般有两种方式,一种是通过“管理平台+存储服务器”的方式,其存储服务器通常是存储阵列。这种存储阵列的叫做IP-SAN构架方式,而另一种是小集中大汇聚,即前端分散式本地储存,是NVR的一种存储方式。苏州科达科技有限公司产品经理郭俊伟认为:“IP-SAN方式采用IP构架的以太网传输,具有良好的拓展性、共享性和较低的成本,目前是大中型集中监控存储的首选。”

  百万像素摄像机后端显示设备有CRT、PDP、LCD三种。在轨道交通、平安城市等大型指挥中心,大都会以拼接大屏来显示百万像素摄像机传输回来的影像,目前的拼接屏中DLP最成熟,但LCD也正在逐渐抢占市场。另外在选择显示设备时,设备的辨识率要与前端百万像素网络摄像机传输回来的相匹配,逐行扫描的摄像机要用逐行扫描的显示设备,隔行扫描的摄像机要用隔行扫描的设备,否则会造成图像错位等问题。

  30帧每秒!行?

  工程商在购买百万像素网络摄像机的时候,通常很关心百万像素网络摄像机能否实时监控的问题。因为随着百万像素网络摄像机的画质飞速的提高的同时,其图像传输数据也会越来越大,进而造成影像延时,失真等问题,当然随着H.264压缩算法的提高和普及,很多厂商已经向市场推出了全实时(25帧/秒、30帧/秒)的百万像素网络摄像机。但是,百万像素网络摄像机真的可以全实时的运行吗?

  晶睿股份(上海)副总经理李纲说:“在项目中,多台百万像素网络摄像机同时全实时工作,会对你的带宽造成很大的负荷,同时占据很大储存空间,但是录下来的数据99%可能不会用到的,因此只有在有事件发生的时候,实时高清监控才会起到作用。”因此在进行高清录影时要对录影方式有所选择,厂商建议是根据事件进行录影。

  对于全实时百万摄像机的选择,厂商会建议工程商充分认识自己所选购的产品需要在何种网络环境下使用的。不要一味追求高分辨率,如果网络环境无法配合,再高的分辨率也只能像看照片一样一帧一帧的呈现,每一帧所占频宽虽然很小,但却不能达到实时监控的效果。

  表1为不同分辨率可传输的影像帧率及画素参考对照(仅供参考)。这是我们同国内外多家厂商沟通,并经过A&S技术顾问的补充,百万像素网络摄像机在模拟的宽带网络环境下,在不同的网络流量设定限制下得到的近似帧率,由于网络环境和各厂商交流得到的数据不一,数据上可能会有所偏差,仅供大家参考。

表1:H.264下模拟网络测试影像传输帧率参考数据(仅供参考)

  另外,很多百万网络摄像机厂商考虑到不同的网络环境都会很贴心的在基本设定中设置有“画质优先”或者“帧率优先”的选择,而这一选项在之前的百万像素网络摄像机的设定中是很少看到的。通过这一细小的设定,表明了厂商和工程商都认识到,“跑得动”和“看得清”在网络环境中,是鱼与熊掌不可兼得的,透过这样的设置,得以让高解析画面在一般条件下,实现“跑得动”的目标。

  另一个可以让高解析画面在网络中“跑得快”的关键,就是“调整画面压缩封包的传输”,在许多影像监控设备上,同样有一个称作GOV(Group of VOP)或GOP(Group of Picture)的设定选项。透过一个在MPEG-4 AVC(H.264)I帧及P帧的画面组成,及长度设定的改变,可以降低影像档案的码流量上,仍保有一定的帧数,使画面在一定的网络条件下,还可顺畅传输。还有一个配合的设定条件,可以在固定影像码流及变动码流上,设定想要的顺畅度,并依不同的码流量大小,决定影像封包压缩档案在网络上传输量的大小,或是依网络频宽条件变化,自动调整影像流量大小。藉此因应,以确保在网络频宽产生波动的时候,影像传输能维持一定帧数及顺畅度。 [nextpage]

  工程商迷茫,供应商指路

  百万像素网络摄像机进入国内安防市场已经有3年的时间,但是真正开始有规模地应用在实际的工程中的时间还不到一年,很多工程商对百万像素网络摄像机既有强烈的需求,又对于其具体的细节不是很清晰不敢贸然使用,处于迷茫困惑的状态。很多工程商希望百万像素网络摄像机厂商可以解答他们遇到的难题,为他们广泛的使用百万像素网络摄像机指引道路。

  百万像素网络摄像机像素越高越好?

  很多工程商在展会中感觉,百万像素网络摄像机的展区成为了各个厂商的数字擂台,130万、200万的太普通,300万、500万甚至1600万像素都有在展会中出现。那么,百万像素网络摄像机是不是像素越高越好?

  百万像素网络摄像机是一个很复杂的产品,从镜头、感光原件、芯片、传输等等像木桶一样,任何一块板有缺口都将影响到影像的呈现。“摄像机的像素越高带来的画面不一定越清晰,像素只是一个量的体现,每一个像素点的质量才是决定影像质量的关键。有的厂家把每一个像素点的质量都做好,它的130万像素摄像机可能比一些200万摄像机的图像质量还要好。”松下电器(中国)有限公司宋回答道。

  另外,工程商在应用中不应该盲目地追求摄像机的像素数,应该结合自己的实际需求和应用环境来选择百万像素网络摄像机。杭州海康威视数字技术股份有限公司产品总监应向群表示:“监控用百万像素摄像机不同于普通照相机,真正适用的或实用的百万摄像机应该在100万到300万之间,特别是720P和1080P,这样更符合现有的网络传输、解码能力,以及存储空间等综合使用环境。”

  百万像素网络摄像机很贵?

  工程成本、产品价格方面一直是工程商关心的问题。百万像素网络摄像机从问世以来,价格一直是工程商向用户推广的难点,但是百万像素网络摄像机价格高不一定就意味着它很贵。“在某些宽广且环境相对稳定的地区,如城市街道、停车场、广场等,由于百万像素网络摄像机比标清摄像机监控的区域更广,图像更清晰,可以用一台百万像素摄像机代替几台标清摄像机,钱反而花费得少了。” 深圳波粒科技股份有限公司大区经理吴镇解释道。另外目前很多厂商也推出了不同价位百万像素网络摄像机,产品价格更加贴近标清摄像机。

  另外,由于百万像素网络摄像机对传输、存储、解码器等都有更高要求,所以改造增加成本是难以避免的。“在利旧的场合中,建议工程商新建的监控点全部采用高清网络摄像机,与此同时,还是保留部分原有的监控点,不需要一次性的推翻所有的已建工程。选择正确的视频监控管理平台,无论是新建的高清监控点,还是已有的模拟监控点,都可以进行集中监控与管理,最大程度上保护了用户的投资。” 上海殷浩电子科技股份有限公司营销中心总监李明说。

  百万像素网络摄像机哪里都能用?

  任何产品的发展都需要一个过程,目前百万像素网络摄像机正处在发展阶段。百万像素网络摄像机的使用问题多集中在低照度、角落清晰度等问题上,在克服百万像素网络摄像机夜视效果不定的缺点时,有些厂商采取了强制彩色转黑白画面、调慢快门速度的方式来解决。但是这样的方式也存在一些不足,一是降低了采集图像的质量,丧失了高清的优势;另外一旦快门变慢,会容易产生监控物体拖影的问题。北京瑞华赢科技发展有限公司华南区总工程师于洲说:“虽然现在很多厂商都在对摄像机处理器进行改善,但是在低照度问题上,百万像素网络摄像机还是有其劣势,因此一些光线变化幅度大,只需要大范围监控而不用注意细节的场所,如高速公路并不适合使用百万像素网络摄像机。目前,百万像素网络摄像机主要应用在工厂、卡口、金融等场所。”

  产品展示时很清晰,为何安装后效果降低很多?

  “这主要是静态图像与动态图像之间的误导。一般情况下动态视频处理要比静态图像处理需要更高的数据处理能力,市面上有些网络摄像机,在动态视频处理时达不到百万像素级别,或者不能达到全帧率。”浙江大立科技股份有限公司工程师姜阳波说。

  另外,在500万像素或者以上摄像机的演示上,更倾向于抓图而不是拍摄。从实用性来说,500万像素码流很大,不适合通过网络传输,这么大的分辨率用什么设备来显示还是个问题。从实用性来说200万像素全高清就是1920×1080P,码率为4Mbps-6Mbps,基于标准H.264压缩,才是目前安防市场上最有价值的分辨率。

  一个产品的好与坏,最终是要靠应用上的效果来决定的。百万像素网络摄像机也是如此,虽然像素技术的不断提升,在技术的角度上应给予掌声,但是如果不能满足工程商、用户的实际应用,再高的像素也只能是泡沫。百万像素网络摄像机供应商在技术上提高的同时,应该沉下心来倾听工程商的心声,传递给工程商正确的观念,生产适合他们的产品,更好地为工程商服务才是今后百万像素网络摄像机发展的趋势。

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