【安防知识网】在智能手机、高清电视、“Web 2.0”互联网世界里,大家都对日常生活中快速发展的技术感到匪夷所思。那些看似尖端的新发明和在线工具往往在它们投放市场后就很快过时了,电子消费品的快节奏模式给传统安防厂商带来了恐慌。本文从新技术接受的心理角度去探讨如何克服新技术应用的恐惧症。
大多数业内人士都熟知购买者和决策者对新监控技术的所思所想。广播电视和闭路电视系统的标准发展缓慢,而计算机和IT则发展迅速。然而大部分社区对于与安防相关的计算机知识普及却远远落后于其他高科技产业。在信息时代,获取、传输、查看和记录可操作的监控视频的标准和方法一直处于变化中。
现实生活中一位有经验的CCTV专业人士(称他为“艺术家”)可能还没有达到充分利用网络摄像机和NVR软件的程度。但他知道如何运用模拟摄像机和DVR,甚至VCR给客户带来良好的效果。为什么艺术家会在他业务上冒险采用新的方式?他应该会想到就算一般用途的商业应用也有可能使他的电脑崩溃。
艺术家在自己的家里可能会拥有一个相当不错的高清电视,甚至在家使用VoIP电话服务,如果他有国际业务并想节省成本的话,在工作上他可能至少会尝试使用Skype视频会议。艺术家每天依赖他的电脑和BlackBerry/iPhone,这些成为他工作上不可缺少的工具。事实上,他的客户和同事都期望这些移动设备能提供灵活性和紧急访问。
在业务上,如果不适合提供IP监控解决方案的话,艺术家必须有一些很好的理由。也许他已经在一个较小的、低风险的项目上尝试了网络摄像机解决方案,但失败了。他也许会很害怕,因为花费太多时间在项目选择和故障排除上却失败了,又或者会得意于看着他的竞争对手陷于同样的困境中。
“恐惧、不确定和怀疑”或者守旧的人就会成为艺术家,守旧是阻碍那些非早期采用者或技术迷们尝试下次庞大计划的重要原因因素,而艺术家的守旧可能会在未来一两年阻碍其企业的发展。也许他只是沿袭传统的做法,关注可靠性,担心在客户面前丢脸而已。
新的定义
本文的图表对每个视频格式的功能和挑战进行了比较。最近几年,大家都分不清“高清”和“IP”的概念,许多网络摄像机制造商试图将“吓人”的百万像素摄像机和更“友好”的在家里随处可见的高清电视技术关联起来。网络摄像机有各种各样的形式,如从SD/VGA到百万像素分辨率。
早期的标清CCTV
对于没有专业IT技术的人来说,SD CCTV是一个合适的选择。传统模拟摄像机使用同轴电缆来传输视频信号,以及视频的显示和记录。模拟/SD系统将可能是许多规模小的零售店和家用系统的首选。
模拟CCTV最高分辨率为D1/4CIF,其包括了遍布全球的各种不同广播标准,NTSC和PAL/SECAM制式。即使在今天,人们依然可以看到那些极低分辨率的装置如CIF(352×288)和QCIF(176×144)。
现在经常看到的NTSC制式,如480i30,这是指480线、每秒30帧完成60行隔行扫描。同样的,PAL和SECAM可以被称为576i25。
为了保持传统传输方式的兼容性和满足CRT显示器的要求,标清/模拟视频信号格式会受到限制。我们当中的老读者可以回忆一下,如果模拟视频格式被打破,垂直和水平影像被改变,会发生什么事?他们会发现屏宽和对角图形严重失真,图像无法辨认。为了避免图像质量受到此类破坏,专业安装人员使用专门的分析仪来确保模拟视频能匹配信号电平和同步脉冲的期望值,从而传输和显示清晰的图像。
[nextpage] 网络摄相机的兴起
网络摄相机需要安防行业的老手学习一些新的知识。有新技能的参与,便可以成功地部署配套设备和网络,以及采用新的VMS软件来执行录制、回放和存储功能。在高等教育领域,一个IT管理员与校园安全的负责人合作一个具体解决方案是很普遍的事情。
在过去的10到15年中,网络摄像机最有可能在新领域或新项目中被应用,例如学校、办公楼或机场码头等这些早期网络布线或无线连接较为完善的区域。一旦投资到位,这些设施便可以向IP监控系统升级。
网络摄像机是直接连接到网络并自动运行,不断地将图像传送到主机电脑上。图像和控制数据在同一个低成本的CAT-5类非屏蔽双绞线传送的,这常见于办公室数据通信应用。如同模拟系统,当需要长距离传输时,可转换为光纤传输。
大多数网络摄像机提供VGA(640×480)和D1等值的画质,但高像素摄像机越来越多。最常见的百万像素分辨率如下:
· 100万像素:SXGA-1280×1024像素,4:3的宽高比/720p高清-1280×720像素,16:9宽高比;
· 200万像素:UXGA-1600×1200像素,4:3宽高比/1080p高清-1920×1080像素,16:9宽高比。
百万像素系统的主要优点是提高了像素点的数量。当百万像素摄像机拍摄嫌疑人、车牌或者重点区域时,依然可以保持较高的图像清晰度。
网络百万像素摄像机由于其监控范围广、清晰度高,在一定程度上可以减少摄像机的布点。基于VMS/NVR软件,系统可以扩展内存来支持更多的摄像机。而一台16路DVR接入模拟摄像机已经很巨大,不能再扩容安装第17支摄像机!
网络摄像机也可以将百万像素的图像裁剪成一个不规则的高宽比,比如,排除不相关的天空,或保持邻居的隐私。通过数字化剪辑图像,系统集成商通常可以提高帧率,同时可以保证图像的大小,严格控制网络带宽和数据存储需求。
其他降低带宽和存储的要求还包括了从M-JPEG全帧图像编码转向流媒体编解码器,如H.264/AVC/MPEG-4第10部分或早期的MPEG-4第2部分。H.264和其它同类型编解码器的特点是传输更少完整帧。每个完整帧之后是一系列图像的更新,便可以显示出现场的变化。
网络摄像机一般包括密码保护、运动检测、屏幕上的时间/文字、隐私遮挡区和其他可配置功能,摄像机的安装或经管理员授权的调整都可以在现场或者使用计算机远程访问。另一个IP系统的最大效益是易扩展到大型部署,越来越多的VMS供应商在门禁控制和报警方面将监控功能与IP系统整合。
与早期技术相比,网络摄像机在停车和交通监控(包括ALPR)、人员跟踪、人脸检测和视频分析等其他形式,更加容易扩展。升级VMS和/或摄像机,只需要学习一些技巧和进行一些训练来优化新工具。
如同任何新技术,例如从模拟CCTV到IP视频监控要有取舍,最常见的障碍是计算机、网络或前面讨论过的“IT”技术。而且,许多模拟CCTV的提倡者对低照度性能或者某些网络摄像机的整体图像质量感到很失望。然而,这种看法在很大程度上是由于选择低端摄像机,其采用非常低廉的CMOS传感器。
相对于模拟CCTV,另一个不同之处是网络摄像机显示的帧率较低。帧率的操作将取决于多种因素,图像分辨率是其一,由于传输图像文件的大小和摄像机图像传感器的速率,百万像素摄像机的进展可能会更慢。
编码的类型对此也有影响。H.264/MPEG-4每秒可以传输更多帧,因为它们执行更多不同的数据压缩。另一方面,M-JPEG压缩通常提供更高的图像质量,特别是数码变焦和在多变的环境中。然而,M-JPEG编码所传输的帧率可能降低,与H.264相比,带宽和存储对百万像素摄像机的要求会更高。
[nextpage] HDcctv联盟:新的监控系统
现在有另一种类型的监控系统即将上市,即我们熟悉的“HD”。HDcctv联盟技术给SD/模拟CCTV和百万像素摄像机提供了一个中间桥梁。
目前即将公布的新HDcctv摄像机、编码器和DVR预计在成本效益上会有很大的突破,如小型或者中型的零售店和家用监控的应用。虽然降低了安装和服务专业方面的限制,更不用说相关费用,但相对于早期的SD/模拟系统,针对图像质量HDcctv正寻找设置一个新的标准。
未来的趋势
由于在计算机和影像世界里,技术快速发展,人们可能很难预料在短短几年时间里将会发生什么。媒体理论的教训之一是没有哪个技术改造是可以彻底结束的,新旧技术长时间并存很正常,它们都在填补其特定的位置。麦克卢汉的媒介效果四分体的概念表明了每个新媒体都会像以前的媒体一样要经过加强、过时、恢复和逆转四个过程。
目前,网络摄像机的重要性与日俱增,它提高分辨率、可远程访问和可设置。渐渐的,VMS改变了过去操作、控制人员像“电视观众”一样的角色。对于调查员来说,VMS还能在事故发生后用直观的工具来搜索、循环、暂停和数字变焦,从而更好的进行分析。
网络摄像机也使模拟视频格式的大型装置过时,并不是与小型零售店一样出于注重成本效益,而是所有用户的需求所指。同时,网络摄像机拥有早期电影和数码相机某些高清晰度的属性。
最后,网络摄像机带来一些变化,比如简化了CCTV的安装和降低广播电视成本。在模拟时代,即时很少有重大事件发生,控制中心工作人员和保安人员也必须要24小时呆在监控室盯着那些监控画面,就像电视节目前无聊的观众一样,而网络摄像机则可以将工作人员解放出来。
我们无法预知HDcctv联盟将会带来哪些革命性的改变。而HDcctv对网络/计算机技能的要求不高,因此,对一些小项目的市场,如可扩展性和新技术要求不高的市场具有一定的吸引力。相对于标清CCTV,HDcctv必将会提高图像的质量。网络摄像机和HDcctv将会继续放弃标清以及降低分辨率,朝着更高分辨率方向发展,直到人们可以接受的程度。
根据国际半导体技术发展的线路图,摩尔定律即将结束,每三年一些设备将会缩减。半导体行业可能需要探索新设备概念、新材料和纳米技术。在这种时候,公司在投入研发的同时要强调效率以保持竞争力。
在一个竞争的环境里,我们仍然可以看到那些形形色色的更强大设备,只是交易价格不同而已。幸运的是,如今我们可以选择如标清CCTV、网络摄像机等任何一种合适的技术,来履行几乎所有视频监控世界的使命。