雖然模擬攝像機(jī)仍占據(jù)著3/4以上的市場份額,并且每年保持著18%以上的增長,但因?yàn)槠淝逦认拗疲谝恍└叨隧?xiàng)目中,用戶只能選擇造價(jià)較為昂貴的數(shù)字高清或調(diào)試維護(hù)更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)高清。這個(gè)現(xiàn)象直到2010年下半年安博會(huì)開始得到了改變。在這屆安博會(huì)上,SONY推出了配合EFFIO ISP方案的960H攝像機(jī)方案,從此拉開了模擬高清的序幕,大華股份、海康威視等廠家隨即推出700TVL、650TVL模擬高清攝像機(jī)產(chǎn)品。
攝像機(jī)的清晰度一般以電視線TVL表示,比如480TVL、540TVL等,業(yè)內(nèi)對(duì)650TVL或以上的清晰度稱為模擬高清。一般來講,決定攝像機(jī)的清晰度主要有三個(gè)方面,分別是CCD傳感器、ISP圖像信號(hào)處理單元和鏡頭,本文將從這三方面探討模擬高清攝像機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用。
CCD
用來描述CCD傳感器的清晰度指標(biāo)是CCD傳感器水平方向的有效像素,當(dāng)前市面上主流的兩種標(biāo)清CCD的有效像素分別是510H和760H,分別對(duì)應(yīng)著CIF、和D1的清晰度。雖然通過ISP優(yōu)化,攝像機(jī)水平清晰度可以從540TVL提升到560TVL,但因?yàn)槭芟抻贑CD本身有效像素點(diǎn)的數(shù)量,仍達(dá)不到模擬高清所需的650TVL,因此要實(shí)現(xiàn)模擬高清,CCD傳感器必須采用960H。
相對(duì)于760H,960H在有效像素上提升了30%,反映到視頻圖像上,因?yàn)樗较袼攸c(diǎn)從44萬增加57萬,圖像細(xì)節(jié)增多,圖像更為清楚。從圖1可以直觀地對(duì)比出三種規(guī)格的CCD對(duì)畫面的影響。
ISP
ISP的主要功能有解馬賽克(圖像插值)、3A、伽瑪校正、圖像去噪、寬動(dòng)態(tài)等功能。要支持模擬高清,ISP必須要支持960H CCD,以實(shí)現(xiàn)650TVL以上的水平清晰度。
除此之外,為了適應(yīng)更多應(yīng)用和,模擬高清ISP在圖像去燥、寬動(dòng)態(tài)等功能上有了很大的提升。模擬高清ISP采用3D降噪技術(shù),在原有的幀內(nèi)去噪的基礎(chǔ)上,增加了幀間降噪的功能,降噪效果更為明顯。
在寬動(dòng)態(tài)處理方面,模擬高清ISP也實(shí)現(xiàn)了幀間寬動(dòng)態(tài)技術(shù),并把寬動(dòng)態(tài)范圍提高到120dB(合6000多倍),大大超過了原有的160倍寬動(dòng)態(tài)效果,圖2所示的是大華700線超寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)DH-CA-F581EP的實(shí)測效果。
鏡頭
攝像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備,它的質(zhì)量(指標(biāo))優(yōu)劣直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指標(biāo)。為滿足清晰度要求,模擬高清攝像機(jī)應(yīng)選用百萬像素鏡頭,以達(dá)到更好的效果。
模擬高清攝像機(jī)的應(yīng)用
從上面的技術(shù)分析,我們可以總結(jié)出模擬高清攝像機(jī)特點(diǎn)如下:
· 但因?yàn)橐彩禽敵鰳?biāo)準(zhǔn)的CVBS信號(hào),完全兼容原有的模擬標(biāo)清系統(tǒng),傳輸介質(zhì)、傳輸距離、工程施工等都沒有改變,只需要更換模擬攝像機(jī),就可以提升清晰度,如果配上大華的960H DVR,不僅清晰度能大幅提升30%,并且有更好的寬動(dòng)態(tài)、低噪效果;
· 對(duì)工程商而言,施工方式不需要改變,不用額外培訓(xùn),符合原有的工作習(xí)慣;
· 模擬信號(hào)全兼容,在出現(xiàn)故障時(shí)也很容易定位和排除,而網(wǎng)絡(luò)高清系統(tǒng)需要解決設(shè)備兼容問題,出現(xiàn)故障時(shí)需要先排除復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)問題;
· 模擬高清攝像機(jī)延續(xù)了模擬機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢,不需編碼,無延時(shí),圖像還原效果更為逼真;
· 性價(jià)比較高,大華推出了模擬高清攝像機(jī)+960H DVR整套解決方案,碼流控制在2.5M左右,比D1增加25%,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言,在增加30%的清晰度的情況下,模擬高清系統(tǒng)比D1標(biāo)清系統(tǒng)造價(jià)提升不到20%,隨著模擬高清的不斷普及,造價(jià)提升的額度將降低到10%。
基于模擬高清攝像機(jī)的上述特點(diǎn),下面選擇銀行營業(yè)廳監(jiān)控來說明模擬高清攝像機(jī)的應(yīng)用。
銀行營業(yè)廳是銀行和客戶財(cái)務(wù)交接的重要場所,對(duì)安全級(jí)別要求較高,基本上都已經(jīng)安裝有模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。針對(duì)日益復(fù)雜的外部環(huán)境、犯罪手段和形式的不斷變化,對(duì)于現(xiàn)有的視頻監(jiān)有更高的要求,實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的高清和智能,提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安保能力。而銀行營業(yè)廳監(jiān)控也是典型的寬動(dòng)態(tài)和低噪場景,因此對(duì)攝像機(jī)的要求更為高。
具體監(jiān)控點(diǎn)部署如下:
營業(yè)廳門外:部署700線模擬高清紅外一體攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)營業(yè)廳外部環(huán)境晝夜監(jiān)控;
營業(yè)大廳:部署700線模擬高清寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)大廳人員臉部的清晰監(jiān)控,為實(shí)時(shí)監(jiān)控和事后取證提供有力的圖像支援;
營業(yè)柜臺(tái):每個(gè)窗口部署一臺(tái)700線模擬高清寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)柜員日常情況監(jiān)控,規(guī)范操作,提供服務(wù)質(zhì)量;
內(nèi)部辦公區(qū)域:每個(gè)相對(duì)封閉的辦公場地內(nèi)部部署700線紅外半球攝像機(jī),對(duì)辦公室內(nèi)部情況進(jìn)行監(jiān)控,規(guī)范工作,防范內(nèi)部財(cái)產(chǎn)丟失。
當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他消防火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行,無法實(shí)現(xiàn)煙霧或者火災(zāi)預(yù)警時(shí)的聯(lián)動(dòng)視頻畫面。某安防廠家還針對(duì)此需求推出了集成煙霧感應(yīng)和溫度感應(yīng)的攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)了火險(xiǎn)系統(tǒng)的可視化管理。
在此方案中,配合具有國家專利權(quán)的煙感、溫感檢測功能攝像機(jī),后端960H DVR,實(shí)現(xiàn)預(yù)覽及存儲(chǔ)視頻的溫?zé)煾行畔B加與報(bào)警聯(lián)動(dòng),火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的完美融合,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可視化。
結(jié)語
安防視頻監(jiān)控發(fā)展20多年以來,伴隨著CCD技術(shù)和DSP技術(shù)的“摩爾定律”式迭代變更,視頻清晰度從最初的模擬300線發(fā)展到最新的高清1000多線,特別是2010年以來,高清產(chǎn)品層出不窮,其又可分成960H模擬高清、HD-SDI數(shù)字高清和720p/1080p網(wǎng)絡(luò)高清等三大類型,正如各大菜系滿足不同口味一樣,多樣化高清滿足著各種不同的用戶需求。而模擬高清攝像機(jī),以其鮮明的特點(diǎn),必將在接下來的幾年時(shí)間內(nèi)占據(jù)主流市場。