百万高清摄像机技术及市场发展浅析

    2009年深圳安博会上，各家厂商均不约而同地推出了数字百万高清系列的产品，更让人感到惊奇的是，人们谈论最多的词汇也是“数字”“百万像素”“高清”等字眼，是什么样的巨大魔力制造了这样不可思议的巧合？

    百万高清，其实早已不是什么新鲜的名词了。早在四五年前，市场上就已经有这样的产品在进行销售。那么为什么“百万像素”、“高清”在2009年会忽然间引起行业内各家厂商如此高度的关注呢？首先还是让我们先来了解一下数字百万高清产品与传统模拟摄像产品之间的区别吧。

数字百万高清与传统模拟摄像产品的比较

    从性能而言，数字百万高清摄像机可以说是全面的超越了传统的模拟摄像机，由于其工作原理的本质性区别，模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制，而数字百万高清产品的突出特点则克服了这些限制。百万高清摄像机与模拟摄像机最大的差别在于画质上的飞跃。

    首先，传统模拟摄像机原本分辨率就不高，加之要受到反复的A/D转换、电磁传输干扰、隔行扫描、D1画面的合成反交错等视频损伤的影响，实际到达人眼时已经非常的模糊不清了，所以无论是D1还是4CIF等只不过是理论数值，在实际应用中清晰度则完全达不到理论数值水平。数字摄像机采用的是数字信号传输，它将光信号转化为数字信号，然后由DSP进行图像压缩与处理，最后通过网络将数字压缩视频输出，数字摄像机在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势。

    其次，传统模拟彩色摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625线，去消隐后575线，最高达到540线左右已经是目前的极限，而数字高清摄像机最低可达800线以上，并且从分辨率上来看，传统模拟摄像机最高分辨率可以达到D1或者4CIF左右，约合（40万像素），而数字摄像机则没有此项限制，可以达到百万级像素甚至千万级像素，两者之间在像素和清晰度方面的表现则根本不可同日而语。

    第三，数字百万高清摄像机采用的图像扫描模式为逐行扫描，每一帧图像均由电子束顺序一行接着一行连续扫描而成。而传统模拟摄像机的扫描模式则采用隔行扫描，隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半。隔行扫描由于其工作原理所以在应用中拥有诸多缺点，例如产生行间闪烁效应、出现并行现象或出现垂直边沿锯齿化现象等不良效应，并导致整体运动画面清晰度降低。

    第四，数字高清摄像机的色彩可以做到比模拟摄像机更加逼真，模拟视频信号中的亮度信号与色度信号由于占用了相同的频带，在由视频采集芯片做梳状滤波（亮色分离）时，很难将色度与亮度信号彻底分离，导致画面出现杂色斑点与色渗透现象，而数字高清摄像机则没有这个烦恼，色彩更加的逼真、更加富有层次感、画面饱和度更佳。

    第五，模拟摄像机需要将控制线、视频线、音频线、电源线都以独立的形式进行布线搭配，布线非常的繁琐复杂且工作量大、综合布线成本较高，在工程应用中有许多的局限。

    所以，从功能方面来看，数字百万高清产品相较于传统的模拟摄像机来说确实有着许多的优势，但仅从功能这个单一的角度来分析、判断还是比较片面的。为了更加全面地分析安防行业的发展趋势，并解开笔者对本次安博会上数字百万高清的系列产品集体亮相的疑问，笔者从市场需求的角度展开了深入的调查和走访。

市场迫切需要高清晰度及数字化产品

    通过深入一线市场与厂家、器材商、工程商以及用户端交流发现，其实国内市场对于安防监控产品高清晰度和数字化的需求是十分迫切的，特别在一些民用市场和政府市场领域对于数字百万高清都有着非常强烈的渴望。

    现在的安防产品中，绝大多数的模拟摄像设备均不能满足使用环境的需要，导致大量的监控都是无效监控、形同虚设，每当事件发生时都起不到提供重要线索的关键作用。笔者在与一位公安系统的领导对此问题进行交流时，这位领导感触颇深地向笔者描述：“我们在办案的过程中经常会遇到这样的问题，在犯罪现场附近安装了视频监控设备，但是当办案人员将视频材料提取出来寻找办案线索时才发现，这些视频材料大多数根本提供不了任何对案件有价值的信息，人物模糊不清、还有很多的雪花噪点，特别到了夜间基本上就是一团黑影，而且大部分的案件发生都是非常快速的，每当画面人物较多或者动作较快时图像效果就更差，甚至出现图像丢失或卡的情况，使得我们的办案人员苦不堪言，许多案件正是没有办法及时的取证和收集线索而延误了办案的时机。我们有的民警同志只能戏称这些线索为‘由俄罗斯方块组成的印像派油画'。所以，我们非常迫切地希望能够提高视频监控的清晰度，让我们能够通过这些有效的工具发挥更大的作用保护人民的生产和生活安全。”

    与此类似的肺腑之言笔者在公交、社区、商场、超市等领域都曾不止一次听到。在交通监控领域，笔者了解到，由于工作特性所致，交通部门不得不采用清晰度较高的视频监控产品。但是由于模拟摄像机无法满足实际需要，所以不得不高价从国外采购清晰度较高的监控设备，而这些产品的性价比极低，但由于没有竞争产品，所以每年国家不得不花费大量的经费投入到交通的视频监控项目中。现在国内交管部门最希望的就是看到国内企业通过自主研发在百万高清领域有所建树，帮助国内道路监控事业的快速发展。

    通过以上走访和调研发现，市场对数字百万高清产品的需求非常迫切，市场开拓空间也非常巨大。然而，通过这些走访调查后，笔者心中却浮起了另一个新的问题：既然数字百万高清产品在四五年前就已经出现，并且从功能和市场需求角度都全面超越了传统模拟摄像机，为什么在之前并没有引起大规模的销售热潮呢？

用户存在哪些认识误区？

    四五年前，数字百万高清产品刚在市场上出现时，由于当时的带宽、硬盘、处理器、技术水平、价格等综合环境因素的限制，一开始就表现出了与市场的不适应，并且由于当时配套设施的技术水平有限，在实际应用中不仅表现不出应有的优势，反而出现了许多应用弊端，然而正是因为弊端造成了市场对于数字百万高清产品的许多误解，也是因为这些误解限制了数字百万高清产品的快速发展。然而经过这几年的摸索和发展，数字百万高清产品已经爆发出强大的生命力，下面我就从几个方面对数字百万高清产品由于历史原因造成的一些认识误区进行分析和正解。

    首先，现阶段市场普遍认为“数字百万高清产品是价格昂贵的工程奢侈品”。其实不然，过去，国内市场上的数字百万高清摄像机几乎都出自国外厂家及他们的国内代理商，由于竞争不充分加上制造成本相较国内较高，导致产品价格极其昂贵，让很多的用户都只能望而却步，导致百万像素摄像机成为了市场上的“概念”产品。而今天，国内一些技术研发实力强大的核心生产厂家突破国外的技术封锁和层层技术难关，自主开发生产的国产数字百万高清摄像机在成本上具有巨大的竞争优势，一些创新型企业，将用于民用数字照相机的美国TI公司的达芬奇DM3XX系列的芯片，用于安防数字摄像机，由于民用芯片的使用量大并且技术稳定先进，所以一旦在工业应用领域中研发成功，将成为性价比非常卓越的高性能产品。

    第二，硬盘占用大。在传统概念中，数字百万高清产品由于其画质综合表现卓越，所以码流非常大，对硬盘要求也非常高。但是随着电脑硬件的发展，硬盘的价格越来越低廉，而容量却越来越大，数字720P的分辨率虽然比D1要高出两倍，但是其码流几乎可以做到与D1相当。其原因在于数字百万高清产品画面干净没有雪花噪点，加上视频传输过程中没有图像干扰，所以大大节省了码流和硬盘空间。而对于模拟摄像机来说，所有的雪花噪点都将以运动画面的形式被录下来。所以综合来说，硬盘占用空间大的问题已经得到了全面的解决。

    第三，带宽不够。以实际数值来说，720P 25帧/秒的传输与录像码流为500K-3Mbps之间，比起传统352x288分辨率的25帧/秒250K左右的码流来说确实要稍微大一些，但是在本地录像的监控环境中，采用光纤、宽带则根本没有任何问题，在远程监控环境中则可以采用双码流技术，在远程显示采用CIF，而本地则采用高清格式进行录像处理。技术发展至今，大可不必担心带宽的问题影响工程质量。

    第四，数字摄像机只是用来进行网络监控的摄像机。市场上有许多用户将数字高清摄像机称为网络摄像机，通过对数字百万高清摄像机的深入了解后，笔者认为这种叫法并不准确。数字摄像机最大的特性是高清，是行业自然发展可用来取代模拟摄像机的更新换代产品，而网络监控仅是摄像机的其中一个功能，在数字百万高清摄像机产品系列中，网络仅是一种传输方式而已，还有例如USB、VDSL等其它传输方式。

未来刮起数字百万高清飓风

    在科技飞速发展的今天，各种配套的综合硬件得到了不断的改善和升级，软件也得到了长足的发展，用户对于百万高清的认识也不断深入，可以说数字百万高清摄像机大展拳脚的时机已经成熟。从目前数字百万高清产品的各项功能和参数来说，已经全面超越了传统的模拟摄像机，市场上对于高清的长期需求将得到切实的满足，这应该可以解释为什么在09年的深圳安博会成为了百万高清产品集体大亮相的高清盛会。可以预见，未来在安防行业内将刮起一股强劲的数字百万高清飓风。随着高清的普及，智能监控也将得到长足的发展。

    在安博会上，遇见一位刚购买数字百万高清摄像机的河北经销商，这位经销商激动地说道：“09年要是还不做数字高清，就跟不上潮流了，我们这行最怕自己过时喽，呵呵！”看着他憨厚的笑容，笔者衷心祝愿这位经销商能够在这个关键的行业转折点上将自己的事业不断发展壮大，也祝愿安防行业因为数字百万高清时代的到来而更加的兴旺发达。