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標準化推進IP高清監(jiān)控產(chǎn)品普及

作者:編輯部
來源:中國安防展覽網(wǎng)
日期:2012-10-11 09:41:46
摘要:IP高清高速球的發(fā)展腳步并沒有停下,從產(chǎn)品的技術發(fā)展上看,IP高清高速球還有很多技術問題有待解決。在技術層面,對于如何有效提升IP高清高速球夜間效果,使夜晚看得更加清晰?在看得清的前提下如何看的更遠、更全?如何進一步降低IP高清高速球監(jiān)控系統(tǒng)的部署成本?等等都是一體化攝像機技術發(fā)展面臨的問題。
     核心部件——“高清一體化機芯”
  
  一體化攝像機機芯經(jīng)過多年的發(fā)展,其核心技術一體化鏡頭的設計以及自動聚焦算法已經(jīng)相當?shù)某墒?。高清一體化鏡頭品質的標準大致分為:光學性能、關鍵部件的穩(wěn)定性和一致性。光學性能主要參考各種光學倍數(shù)下鏡頭的解像力,當然還包括了鬼影、紫邊、色散等問題嚴重性;關鍵部件主要包括光圈、馬達和濾光片切換等部件。

        在進入高清時代之后,以上這些技術問題都很快得到了解決。目前已經(jīng)形成了以日系鏡頭、臺灣鏡頭和國產(chǎn)鏡頭為代表的不同產(chǎn)品。日系鏡頭一般光學性能和穩(wěn)定性表現(xiàn)都不錯,但價格較高;臺灣鏡頭性價比相對較高,但光學性能特別是高倍解像力表現(xiàn)不足;而國內廠家一體機鏡頭在穩(wěn)定性和一致性上表現(xiàn)不太理想。
  
  在自動聚焦算法方面,目前也已經(jīng)形成主要的幾種解決方案,例如,以TI的DM368、FPGA和ASIC為代表的高清圖像自動聚焦解決方案。FPGA的解決方案屬于硬件電路實現(xiàn)方式,穩(wěn)定性較高,自動聚焦的效果和速度較快;DM368的解決方案屬于軟件系統(tǒng)結合硬件寄存器實現(xiàn)方式,其自動聚焦的效果相對較好,但是速度和穩(wěn)定性方面有待考驗;ASIC的解決方案屬于硬件電路配合簡單軟件方式實現(xiàn),穩(wěn)定性較高,但機芯廠家的開發(fā)靈活度受到很大的限制,很難對自動聚焦的效果和速度進行改善。
  
  核心算法——“高效碼流控制”
  
  視頻編碼技術經(jīng)過了多年的發(fā)展,從MPEG-1(MP3,VCD)、MPEG-2(DVD,SVCD)到MPEG-4,視頻的壓縮效率和圖像質量取得了長足的進步。
  
  特別是由MPEG-4Part10發(fā)展而來的H.264技術,以其較高圖像壓縮效率和良好的圖像效果,成為目前監(jiān)控市場的主流編碼技術。近年來,H.264技術仍然在不斷的發(fā)展,從最初的BaselineProfile僅提供I/P幀,僅支持逐行掃描和CAVLC(基于內容的自適應變長編碼),發(fā)展到目前主流的MainProfile不僅提供I/P/B幀,同時還支持逐行掃描和隔行掃描,以及多種編碼方式CAVLC(基于內容的自適應變長編碼)或CABAC(基于內容的自適應二進制算術編碼),CABAC相較于CAVLC至少能夠提升10%-15%的壓縮效率。
  
  目前基于H.264MainProfile的產(chǎn)品,在保證圖像質量的前提下,可以提供720P分辨率下3M碼流的壓縮視頻,1080P分辨率下6M碼流的壓縮視頻。H.264壓縮編碼技術還將進一步發(fā)展,在高清高速球上實現(xiàn)HighProfile的壓縮編碼能力也將成為可能,HighProfile將提供更高的壓縮效率和更好的圖像質量,同時也能提供高效無損視頻編碼,滿足平臺視頻智能分析的需要。
  
  標準化推進產(chǎn)品普及
  
  IP監(jiān)控產(chǎn)品的最大優(yōu)勢,就是在于網(wǎng)絡的普及化和應用協(xié)議的自定義,但是由于各個廠商都自成體系,造成市面上多數(shù)的IP攝像機、NVR以及監(jiān)控平臺都不能互相兼容。為此,2008年5月,由安訊士聯(lián)合博世和索尼公司三方宣布將攜手共同成立一個國際開放型網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品標準網(wǎng)絡接口開發(fā)論壇,取名為ONVIF(開放型網(wǎng)絡視頻接口論壇),并以公開、開放的原則共同制定開放性行業(yè)標準。從此IP監(jiān)控產(chǎn)品開始步入了標準化時代。
  
  該協(xié)議規(guī)范了設備發(fā)現(xiàn)、實時音視頻、攝像頭PTZ控制、錄像控制、視頻分析等方面的內容,為IP高清高速球的互聯(lián)互通奠定了技術基礎。以上三大技術的突破,為IP高清高速球的制造、應用及推廣掃清了技術障礙,使得IP高清高速球得以迅速替代IP標清高速球,成為IP高速球的主流產(chǎn)品。
  
  未來發(fā)展挑戰(zhàn)不斷
  
  如何有效提升IP高清高速球夜間效果,使夜晚看得更加清晰?從技術上來說,解決夜間效果的最好方式就是通過補光,不論是紅外補光、激光補光、白光補光,都可以彌補IP高清高速球的夜間效果。
  
  在看得清的前提下如何看的更遠、更全?像標清機芯的發(fā)展方向一樣,更大倍率的高清一體化機芯不久將會面世。在高清一體化機芯時代,更大倍率的鏡頭設計將會成為技術的焦點,這樣的鏡頭可以解決看得更遠的問題。但是,由于高速球應用的需要,看的更全也將成為一個技術發(fā)展的方向。所謂看的全,是指當機芯在觀察某一目標物時,不會丟失整體場景的監(jiān)控圖像。
  
  如何進一步降低IP高清高速球監(jiān)控系統(tǒng)的部署成本?IP高清高速球的部署成本主要由傳輸系統(tǒng)成本、存儲系統(tǒng)成本和IP高清高速球維護成本組成。傳輸系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)的成本的降低將主要依賴于編碼算法效率的提升,如前文所述的H.264HighProfile技術。當然,也可以考慮其他一些方式,比如將存儲(2.5寸硬盤)前置到IP高清高速球內,這樣帶來的好處是顯而易見的,直接降低了視頻對于IP網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)的依賴,同時將存儲系統(tǒng)更合理的分配到使用端。對于IP高清高速球維護成本,可以基于ONVIF協(xié)議,實現(xiàn)設備部署和維護的“0”配置,簡化施工人員的操作要求,降低系統(tǒng)維護的難度。
  
  如何滿足在高清圖像質量基礎上的行業(yè)應用需求?由于高清時代的到來,海量的數(shù)據(jù)存儲與分檢將是對管理者的一大考驗。用戶對智能化的需要將會越來越突出。將非結構化的視頻數(shù)據(jù)流進行數(shù)據(jù)結構化的管理,將對管理者起到非常大的幫助。所謂數(shù)據(jù)結構化,就是將監(jiān)控視頻中所關注的內容,通過智能化前置的方式預先識別出來,并整理成可以檢索的數(shù)據(jù)。IP高清高速球通過對這些數(shù)據(jù)的學習和分析,來滿足特定行業(yè)的應用需求,比如智能跟蹤將會更加的準確。
  
  在這個高清化時代的背景下,IP高清高速球將通過其自身的技術優(yōu)勢及特點,不斷的演變與發(fā)展,滿足用戶對高清高速球的各種需要。