安防高清视频监控浅析

    近两年，是安防行业高速发展的时期，城市的现代化建设和经济的快速发展，以及构建和谐社会的要求，对城市各行业系统的安防监控工作提出了许多新的要求和课题。同时，平安城市的建设、奥运会的承办，都为安防行业的发展提供了广阔的平台，促进了行业内技术的发展。而安防行业中目前占有非常重要地位的视频监控产品，在安防市场高速发展的同时，也暴露出许多问题。

    随着视频监控技术的高速发展，用户对于视频监控产品的要求也在不断提高，清晰度要求更高，功能要求更加完善，性能要求更加稳定。如何看清机场、银行、商场等场所人物的面部特征？如何看清高速行驶车辆的牌照？如何能够迅速准确找到拥挤喧闹的火车站、体育场馆、广场等场合的目标？……。这些都是视频监控产品亟待解决的问题。

    纵观当前的视频监控产品市场，可以说是一个群雄并起的时代，出现了许多研发实力雄厚、市场占有率高的企业。但是这些企业的产品发展到一定阶段，如今都进入到了一个瓶颈时期。一个很重要的表现是市场上视频监控产品同质化现象严重，缺乏让人“眼睛一亮”的产品。移动侦测、联动报警、双码流、多路D1等产品，这些在一两年前还是非常先进的技术，而现在几乎在所有的产品上都能够实现了。产品同质化带来的一个问题是，在许多项目上，产品的竞争已经演化为简单的价格竞争，严重挤压了厂商、工程商的利润空间。

    视频监控产品在经历了数字、网络的两个重要的发展阶段之后，视频监控产品的发展方向在哪里？

    一、高清需求突显

    “让我们看得更清楚”，这已经是许多用户在使用视频监控产品时提出的一个非常迫切的需求。美国权威IT市场调研公司MultiMediaIntelligence的总裁马克•柯尔斯坦提到了推动视频监控设备市场发展的四大技术因素:百万像素摄像机、高性能编解码器、强大的分析技术、以及便于从闭路电视（CCTV）迁移到IP/联网视频监控的所有底层技术。从他的话里我们可以看到，这四大技术因素中的百万像素摄像机、高性能编解码器以及IP网络技术，都与高清产品相关，代表了高清产品中采集、编解码、网络传输方面的发展方向。

    二、何谓高清？

    “高清视频监控”已成为安防行业的热门话题，越来越多的安防厂商也相继推出了自己的“高清”监控产品。纵观市场上的“高清”监控产品，我们发现不同的厂商对高清标准有着不同的理解，“高清”效果也就不尽相同。那么，视频监控行业“高清”的概念究竟是什么？什么才是真正的“高清”？ 

    我们先看一下数字电视技术对高清的定义。

    在广播电视行业，数字电视高清视频格式目前主要有三种：720P、1080i、1080P，其画面宽高比定义为16:9。720P即是1280×720分辨率，1080i与1080P是1920×1080分辨率，后缀“i”和“p”分别表示隔行扫描与逐行扫描。其中，1080P是最高等级的高清视频清晰度标准。对于快速移动目标的图像采集，相比隔行扫描，逐行扫描可以获得更好的动态图像，隔行扫描将会产生图像晃动现象。

    安防行业对高清还没有统一的标准，参考广播电视行业对数字电视高清标准定义，业内人士普遍认同高清至少要达到或超过720P（1280×720分辨率）。

    三、网络化是高清应用的基础

    要实现真正的高清监控，必须从视频源的采集、视频信号的编码压缩、视频信号的传输、视频的浏览、录像文件的回放等环节全面支持高清。对客户而言，高清只有在包含了前端、平台、存储、浏览、显示等各个环节时才有意义。

    采集后未经压缩的高清视频信号有模拟和数字两种传输方式，模拟传输一般采用YPbPr分量传输，一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。数字传输一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI传输，其中DVI或HDMI的传输距离只有几米，不适合用于监控传输，而HD-SDI虽可以传输百米左右，但对同轴电缆的要求很高，线缆的价格也非常昂贵。但是，如果在前端就对高清视频进行高效压缩处理，然后通过IP网络传输的话，其传输成本与标清监控网络化传输成本相当。

    目前DVR的视频信号处理，分为视频采集和视频编码两个部分。在视频信号采集部分，目前大多数的DVR都是模拟视频输入，均采用BNC接口的CVBS（即复合视频信号）信号输入。复合视频信号的最大分辨率是D1，DVR内部对于复合视频信号是按照D1分辨率采集、量化的。目前DVR均无YPbPr的模拟分量接口，或DVI、HDMI、HD-SDI等数字视频接口。在编码部分，DVR对每路采集的视频信号可以编码成CIF、2CIF、DCIF、D1等分辨率，但编码最大分辨率只能为D1，不具备编720p或1080i、1080p的编码能力。因此，目前的DVR无法实现高清监控。

    可见，要实现高清监控，得从整个监控系统考虑高清，而网络化是高清监控系统应用的基础。