去年，高清攝像機及高清監(jiān)控系統(tǒng)仍處于一個起步、探索階段，今年，高清攝像機便遍地開花，幾乎每家安防企業(yè)都推出了高清系列監(jiān)控產(chǎn)品，高清技術實現(xiàn)大跨步，高清攝像機及高清監(jiān)控系統(tǒng)都更上了一層樓。高清監(jiān)控市場目前主要是模擬高清、網(wǎng)絡高清和數(shù)字高清，后兩者正是當今安防領域發(fā)展得如火如荼的兩種高清監(jiān)控模式，市場上也有諸多細分，包含了百萬高清、200萬高清、300萬高清、400萬高清，甚至500萬高清，筆者在此淺議200萬像素以上的高清攝像機技術發(fā)展路線。
高清監(jiān)控市場的需求
人們?yōu)楹螌Ω咔宓淖非髽反瞬黄?？每一個監(jiān)控系統(tǒng)，人們都希望能夠發(fā)揮如同人眼和大腦一樣的功能，不僅能清楚地看到視野所及的場景，還能判別場景中的每一個現(xiàn)象和動作，因此想要“看得更清”和“看得更多”的需求便成為每一個安防人的追求。
看得更清：從標清到高清的發(fā)展，是人們對“看得更清”的證明。從上海世博會到廣州亞運會、深圳大運會等活動盛世將高清監(jiān)控的應用逐步深化和拓展，越來越高像素的攝像機被研究開發(fā)出來，高清化的普及應用勢在必得。
看得更多：“看得更清”賦予了“看得更多”的可能，可以從兩個方面分析，一個是看的范圍更大，能夠像人眼一樣清晰看到上下左右180°空間里的所有細節(jié)和事物，一個是看到的細節(jié)更多更全，能夠清晰捕捉到畫面內(nèi)更多的信息，為“我”所用。
那么，想要看得更清、更多，超高清攝像機的技術發(fā)展路線是怎樣的呢？
高清基礎核心技術模塊加速推進
高清技術是“看得更清”的基礎。在過去幾年，行業(yè)內(nèi)積累了很多關鍵技術，高清技術在一步步的探索中亦得到很大發(fā)展，其核心包含了機芯模塊、高清編碼模塊等。
200萬像素以上的高清攝像機對高清機芯的要求比較高。高清機芯是集嵌入式系統(tǒng)技術、圖像處理技術、鏡頭控制技術、自動聚焦技術等結(jié)合在一起的新技術，每一個模塊都制約著機芯的發(fā)展。隨著機芯鏡頭與傳感器技術的發(fā)展，更多的技術融入進來，如寬動態(tài)技術、超低照度技術、智能分析技術等，更高分辨率、更高倍數(shù)、更低照度的機芯將滿足用戶更高的監(jiān)控需求。
而在CMOS和CCD的選擇上，目前CMOS比CCD更適合高清監(jiān)控。隨著CMOS傳感器制程的改進，低照效果大為改善，已可以和CCD相媲美。高清攝像機像素越高，圖像處理能力要求也越高。采用特殊制造工藝的CCD讀出電路比較復雜，很難將A/D轉(zhuǎn)換、信號處理、自動增益控制、精密放大和儲存功能集成到一塊芯片上，處理能力越高體積越大，而借助于大規(guī)模集成制造工藝，CMOS圖像傳感器能非常容易地把上述功能集成到單一芯片上，體積可以做得相當小。CCD由于信息讀取速度慢、集成度低的特性，導致在200萬以上像素的高清攝像機上很難實現(xiàn)全幀率，而且功耗大、發(fā)熱量大、成本高。
在高清編碼模塊，主要以H.264應用，其壓縮比高，網(wǎng)絡適應性強，可實現(xiàn)低帶寬占用，同等畫質(zhì)下，H.264所占帶寬比MJPEG和MPEG4要低30%左右。除高壓縮比外，H.264可實現(xiàn)全高清畫質(zhì)、高幀率、多分辨率支持以及低編解碼延時，應用于高清監(jiān)控中再適合不過。目前大多數(shù)安防生產(chǎn)廠家的高清產(chǎn)品都采用的H.264高清編解碼技術。
高清技術助力智能視頻監(jiān)控
智能視頻分析技術與算法的有效性、畫面的清晰度、背景復雜性、光照條件等因素都有著很大的關系。標清攝像機所能容納的視頻信息很少，由于圖片的清晰度不夠、環(huán)境條件的不足會影響例如行為識別、車牌識別、人臉識別等，這也直接影響相關部門對違法行為的判定以及刑事案件的線索收集。
隨著智能視頻分析技術的研究以及高清技術的發(fā)展，高細節(jié)、高清晰的畫面能得到更多更準確的信息，實現(xiàn)更有效的智能視頻監(jiān)控，可應用于城市治安管理(如治安卡口信息識別、道口車輛查控、網(wǎng)吧人臉比對等)、大型活動安保(例如上海世博會園區(qū)出入口人像采集比對、虛擬水岸電子圍欄等)、監(jiān)所管理等業(yè)務領域。目前智能識別在治安卡口的應用比較多，如超高清攝像機可清晰記錄車牌信息、車輛信息、車輛前排人員的人臉信息等，進一步拓展了高清卡口系統(tǒng)的應用。以下以高清卡口監(jiān)控為例進行說明：
1、卡口高清監(jiān)測記錄
采用超高清攝像機抓拍技術，全天候24小時不間斷地對車輛自動實時監(jiān)測抓拍和記錄，所拍圖片可清晰辨別車輛類型、車牌號碼、車牌顏色等內(nèi)容，并提供一張高清晰圖片作為全景(兼特寫)圖片，提供的圖片可以疊加違法車輛的違法細節(jié)信息(如時間和日期、地點、速度等信息)；夜間采用智能頻閃燈進行補光或采用強光抑制技術，可以根據(jù)拍攝圖像中車輛特征的效果自動調(diào)整快門速度和曝光強度，抓拍車牌及司乘人員信息，獲取高清晰圖片。
2、車牌號自動識別
通過超高清攝像機與智能識別分析技術的結(jié)合，實時自動識別機動車輛牌照號碼，抓拍和記錄過往車輛/超速違法車輛圖片。同時，可實時對通過車輛進行車牌識別與實時黑名單進行比對，發(fā)現(xiàn)可疑車輛時，實時報警提示；當報警發(fā)生時，自動將報警信息上傳給指揮中心，同時以聲音、圖形及文字的方式提示中心值班人員，直到人員干預解除報警，所有報警信息同時生成日志記錄到數(shù)據(jù)庫中，方便以后查詢和檢索。
除此之外，高清卡口還可實現(xiàn)車輛流量控制、交通及違法數(shù)據(jù)上傳、查詢統(tǒng)計、流量分析、信息共享、系統(tǒng)檢測功能等，在此不贅述。
高清技術與其它技術的結(jié)合應用
超高清攝像機與其它技術相結(jié)合，能zui大效果得發(fā)揮高清的作用，例如與全景視頻技術、瞭望式技術、強光抑制技術等結(jié)合應用，讓我們看到更多、看得更明白，效率更高。
1、與全景視頻技術的結(jié)合
高清全景攝像機主要有兩種，一種是基于超廣角魚眼鏡頭的高清全景攝像機，一種是在單只高清攝像機中設計多個高清攝像頭實現(xiàn)全景成像，主要以前者為主。高清賦予全景攝像機更深層次的含義，高分辨率的圖像傳感器對于全景攝像機而言*，其本身在全視角的優(yōu)勢令其擁有豐富的視頻信息，因此信息處理量比較大，如果分辨率達不到一定的要求，圖像放大后就會模糊不清，雖然實現(xiàn)了無盲點監(jiān)控，但是卻不能分辨監(jiān)控物體和人物，達不到監(jiān)控效果。因此，超高清攝像技術應用在全景監(jiān)控領域是非常有價值的一項拓展。
2、與瞭望監(jiān)控技術的結(jié)合
瞭望監(jiān)控所拍攝的范圍至少達到1公里以上，監(jiān)控距離長，監(jiān)控面廣，所涉及的視頻信息和所要處理的信息量都非常大，如果視頻達不到高清效果，看不清遠距離的物體，瞭望監(jiān)控便形同虛設。瞭望監(jiān)控技術與高清技術相結(jié)合，方能體現(xiàn)瞭望監(jiān)控的價值。
例如迅通的瞭望式高清網(wǎng)絡攝像機，采用2/3″高分辨率圖像傳感器，配高清電動高倍變焦透霧鏡頭，超長焦距變焦鏡頭，zui大變焦達60倍，白天可視距離可達1.5公里，夜間可達1公里。同時支持照度反差平衡功能，寬動態(tài)范圍達到120dB；整機采用*的加固處理，抗惡劣環(huán)境，防塵、防水，防護等級高達IP66，適用于要求高清畫質(zhì)且監(jiān)視距離遠的條件下，如城市高空瞭望、平安城市建設、邊境、公路、鐵路、海事航道、機場、碼頭等遠距離監(jiān)控場合。
迅通瞭望式高清攝像機
3、與強光抑制技術的結(jié)合
強光抑制技術能有效抑制強光點直接照射造成的光暈偏大，視頻圖像模糊，能自動分辨強光點，并對強光點附近區(qū)域進行補償以獲得更清晰的圖像。高清攝像機加入強光抑制濾光處理芯片，可以有效抑制迎面的強光。
例如迅通的超寬動態(tài)強光抑制高清網(wǎng)絡攝像機，是高反差的環(huán)境和強光線條件下的理想攝像機，采用了*的強光抑制技術(HLM)，針對普通攝像機在強光照射下，無法辨識強光下的圖像的缺點而研發(fā)的技術，即使是在高對比度光照條件下也能提供更高質(zhì)量的圖像，使圖像亮區(qū)和暗區(qū)部分場景的細節(jié)都清晰可見，并搭配超高速快門響應，可以捕捉到高速運動的物體，支持移動偵測和報警功能。在夜間監(jiān)控道路車輛時，能較清晰的捕捉車輛車牌，適用于收費站、停車場出路口等高清卡口監(jiān)控。
迅通強光抑制高清網(wǎng)絡攝像機
結(jié)語
經(jīng)歷了2年時間，高清技術、帶寬問題、存儲問題一直在探索和不斷改進中，高清市場正一步步的向前邁進，并在很多細分領域都得到了廣泛應用。隨著國內(nèi)用戶對高清的理解，高清正朝著蓬勃的趨勢發(fā)展，更高像素的高清攝像機陸續(xù)推出市場，更重要的是，利用高清的優(yōu)勢和特色，與其它視頻監(jiān)控技術相結(jié)合，讓高清為我們做到更多。
