“高清”是視頻監(jiān)控系統(tǒng)(圖像技術(shù))發(fā)展的必然趨勢,視頻監(jiān)控始終追求得到更豐富的圖像信息,特別是分辨圖像細節(jié)的能力,實現(xiàn)真實、透徹的感知。在廣播電視高清化帶動下,視頻監(jiān)控正逐步實現(xiàn)高清化。特別是九部委聯(lián)署發(fā)布的“關(guān)于加強公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見”要求:到2020年,重點公共區(qū)域視頻監(jiān)控覆蓋率達到100%,新建、改建高清攝像機比例達到100%;重點行業(yè)、領(lǐng)域的重要部位視頻監(jiān)控覆蓋率達到100%,逐步增加高清攝像機的新建、改建數(shù)量。“高清”已成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平(檔次)的標志和系統(tǒng)建設(shè)的重要目標。
高清攝像機
對于視頻監(jiān)控,“高清”還是個不確定的概念,包括電視制式,圖像格式和分辨能力等。應(yīng)用較多的攝像機主要有:
高分辨率攝像機,在掃描格式(標清電視制式)不變的前提下,提高水平分辨率,目前、可以達到700TVL以上,如960H攝像機。因仍是傳統(tǒng)電視制式設(shè)備,故稱模擬高清。
大像素攝像機,攝像器件像素數(shù)量很大的攝像機,如200萬、500萬,甚至更高。通常、它們輸出標清視頻信號,與標清系統(tǒng)保持完全的互換性。在電子變焦(攝取局部圖像)時,仍有很高的分辨率(由于像素多);960H、4K攝像機等以圖像格式表示自己的高分辨率,也屬于大像素攝像機;有些大像素攝像機,圖像幀率較低(達不到電視幀頻),則屬數(shù)碼相機的范疇。
高清電視攝像機,廣播電視高清的概念。相對于標清電視而言,高清電視的圖像分辨率在水平、垂直兩個方向上加倍;亮度、色度信號分離處理(標清通過頻譜交錯技術(shù),兩者復(fù)合);圖像幅型比為16:9。因此、高清電視的掃描方式與基帶信號格式與標清電視不同,兩者不再兼容,不可互換。目前、主要有720P、1080i的1080P幾種圖像格式,它們的基帶信號是分量信號。
還有廠家提出了HDCVI高清制式,通過頻分復(fù)用的方法實現(xiàn)亮、色復(fù)合,因此、可采用同軸視頻電纜傳送基帶信號。這種制式的高清監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)相同,屬CCTV方式,采用視頻矩陣切換。但其視頻帶寬要比標清系統(tǒng)寬的多,兩者也不能完全兼容。
可以看到:各種型式高清的圖像分辨能力不同,相互不能完全兼容。所以籠統(tǒng)的講“高清”,在技術(shù)上不嚴謹、不準確。
在通常實時監(jiān)控環(huán)境下(適當?shù)挠^看距離、動態(tài)圖像),高清與標清圖像的觀察效果差別不大,960H與720P的水平分辨率相同。高清系統(tǒng)的優(yōu)勢是觀察局部圖像和提取圖像細節(jié)信息時(將局部圖像擴展至全屏),仍具有很高分辨率;圖像個體識別時,高分辨率是重要的條件,如電子警察或卡口系統(tǒng)進行號牌識別時,可得到較高識別率;但、圖像行為分析對圖像幀率穩(wěn)定性要求較高,而對圖像分辨率要求不高。因此、高清系統(tǒng)設(shè)計要明確規(guī)定高清的型式,系統(tǒng)評價時,不僅要評測攝像機,還要綜合分析系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)(傳、存、顯、變換、處理),判定系統(tǒng)最后實現(xiàn)的效果。
高清監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn),通常有三大標準體系之說(HDCCTV、ONVIF、PSIA),實質(zhì)是:
網(wǎng)絡(luò)視頻和CCTV兩種系統(tǒng)架構(gòu)。
HDCCTV,是HDCCTV聯(lián)盟(HDcctv Alliance)推出的完整技術(shù)系統(tǒng)。由SDI技術(shù)派生而來,SDI(串行數(shù)字傳輸鏈路)是專為廣電開發(fā),應(yīng)用于演播室。將廣電高清(HDTV)視頻信號進行數(shù)字傳輸,不壓縮、不分包,無延遲、無抖動、圖像質(zhì)量好。由于在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)相同,可采用矩陣切換,并產(chǎn)生最適合人眼的觀察效果,被安防業(yè)界視為從標清向高清過渡的最佳途徑。但認為兩者可以無縫對接是錯誤的,SDI傳輸過程是:將并行分量制的基帶信號進行并串轉(zhuǎn)換(數(shù)字化),通過一條電纜傳送,到顯示端再串并轉(zhuǎn)換為基帶信號。是超寬帶系統(tǒng),特別是高清(HD-SDI、3G-SDI);傳輸電纜、切換矩陣與傳統(tǒng)系統(tǒng)并不兼容,不可能在標清系統(tǒng)上即插即用。顯然、其傳輸距離有限,長距離傳輸要與光纖傳輸結(jié)合應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)視頻,ONVIF與PSIA(兩個企業(yè)聯(lián)盟)已成為網(wǎng)絡(luò)視頻協(xié)議集(標準)的代名詞。在廣域系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)視頻是主要的選擇。這方面的論述很多,分歧很少,這里不再贅述。
高清監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用要注意的問題是:與傳統(tǒng)系統(tǒng)的集成和實現(xiàn)圖像的組合顯示。
實現(xiàn)高清/標清系統(tǒng)或數(shù)字/模擬系統(tǒng)的集成,核心是實現(xiàn)“全交換”。兩個系統(tǒng)通常會采用“包交換”和“電路交換”兩種方式,且交換的輸出是不同的圖像格式。故實現(xiàn)全交換很困難,目前、一些平臺設(shè)備可有多種輸入和輸出,但都不能實現(xiàn)全交換。
圖像顯示是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要部分,上述圖像交換與之有密切關(guān)系。在大屏顯示的時代,將各種格式圖像組合在一起,統(tǒng)一調(diào)度、分配是必需的方式。要將不同格式的圖像進行相應(yīng)的變換,才能實現(xiàn)組合顯示。這個過程中,切忌將高清信號下變換為標清信號,或?qū)⒏叻直鎴D像變換為低分辨圖像。
綜上所述,高清系統(tǒng)的應(yīng)用不是簡單的設(shè)備更換。要正確的理解高清的概念,消除一些模糊的認識,采用正確的技術(shù),才能保證高清系統(tǒng)的應(yīng)用,高清設(shè)備的更換得到好的效果,真正享受到高清之“清”。
筆者不認為自己的觀點一定是正確的,發(fā)表出來主要是引起討論,并強調(diào)科學(xué)的態(tài)度和嚴謹?shù)淖黠L(fēng)。安防行業(yè)中要正確認識概念,才能正確展現(xiàn)技術(shù)。除此之外,不能太模糊、膚淺的停留在概念上,更不能錯誤地理解新技術(shù),進行錯誤的選擇。