社會的發(fā)展和政府“平安城市”計劃的實施,使得對監(jiān)控的普及和圖像的清晰度要求日益提高。但是常常會有意外發(fā)生,如案件發(fā)生后,錄像只能看到當事人的輪廓,而無法看清人的臉部特征。這正是目前模擬監(jiān)控設施尷尬的現(xiàn)狀。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展,使得百萬高清鏡頭與百萬高清攝像機等系列相關設備的有效結合為未來監(jiān)控的發(fā)展指明了道路。下面我們就百萬高清監(jiān)控相關的概念進行討論。
為何要選用百萬高清攝像機
百萬高清攝像機與模擬攝像機最大的差別在于回放截屏畫面的畫質(zhì)大幅度提高。傳統(tǒng)模擬攝像機原本分辨率就不高,加之要受到反復的A/D轉(zhuǎn)換、電磁傳輸干擾、D1畫面的合成反交錯等視頻損傷,實際到達人眼前時效果已經(jīng)大打折扣,所以無論是D1還是4CIF等只是理論數(shù)值,在實際應用中清晰度達不到理論數(shù)值的水平;其次,傳統(tǒng)模擬彩色攝像機采集垂直分辨率,PAL制式下625線,去消隱后575線,最高達到540線左右已經(jīng)是目前的極限,傳輸至后端設備DVR時,DVR內(nèi)的采集芯片最高只能處理768×576分辨率像素的圖像,約合40萬像素,回放的截屏最多也只有約40萬像素,因此案件發(fā)生后很難通過截屏辨認出人臉。
而百萬高清攝像頭采用的是數(shù)字信號傳輸,它將光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,然后由DSP進行圖像壓縮與處理,最后通過網(wǎng)絡將壓縮視頻輸出,并在抗電磁干擾性、逐行掃描方面都擁有傳統(tǒng)模擬攝像機不能比擬的優(yōu)勢。尤其畫面分辨率有明顯優(yōu)勢,數(shù)字高清攝像機最低可達800線以上。還可達到300萬、500萬級像素甚至千萬級像素,所以模擬和數(shù)字兩者之間在像素和清晰度方面的表現(xiàn)不可同日而語。
百萬像素高清攝像機有如此多的優(yōu)點,按理早該普及,但早期的高清攝像機價格昂貴。隨著高清攝像機的國產(chǎn)化,其價位也隨之大幅下降,國產(chǎn)高清攝像機發(fā)展到今天,價格已經(jīng)是越來越逼近傳統(tǒng)的模擬攝像機。據(jù)調(diào)查2010年網(wǎng)絡攝像機的市場總量約為50萬臺,2011年預計將達到80萬臺。其中百萬像素網(wǎng)絡攝像機的增長起到了決定因素。未來高清攝像機將成為主流,從而會進一步帶動相關的數(shù)字化安防產(chǎn)品的發(fā)展。隨著網(wǎng)絡時代的日益發(fā)展由高清攝像頭獲得的清晰影像配合智能識別技術、自動跟蹤技術等的應用將為人們的生活、生產(chǎn)提供了可靠的保障,高清攝像機的國產(chǎn)化必將帶來高清監(jiān)控的普及。
“百萬”和“高清”的概念
邁進高清的時代,作為監(jiān)控設備最關鍵組件之一的鏡頭,目前對于高清的認識和標準還處于魚龍混雜,各自為戰(zhàn)的情況。筆者認為,目前針對CCTV鏡頭現(xiàn)狀,行業(yè)內(nèi)迫切需要推出統(tǒng)一的CCTV鏡頭高清標準。
“百萬像素鏡頭”和“高清鏡頭”是不是同一個概念?按字面理解來說“百萬像素”,即解像力超過100萬像素的鏡頭,那么100萬像素、130萬像素、300萬、500萬甚至1000萬像素,他們都是百萬像素,但是他們是否都是“高清”呢?目前市場不少產(chǎn)品高舉“百萬像素”的旗號進行宣傳,極易給消費者帶來概念上的錯位。很顯然,這是個混淆視聽的一種定位,130萬像素和300萬像素在成像效果上有著本質(zhì)的區(qū)別,在圖像的清晰度,層次和細節(jié)的表現(xiàn)力方面來說,300萬像素的效果要遠遠高于130萬像素,而對于鏡頭制造的工藝上面來說,130萬像素的鏡頭工藝更容易實現(xiàn),而300萬像素鏡頭,要在保證畫面高像素的同時,各個光學指標的不損失,這樣才能實現(xiàn)更絢麗的畫面表現(xiàn)效果,所以在制作工藝上,300萬像素鏡頭的工藝要求更高,成本也更貴。
事實上,“高清”一直是行業(yè)內(nèi)最新鮮的話題,同時也是爭論最多的。“高清”應該是一個完整的技術概念,其應包括從圖像采集、轉(zhuǎn)換與壓縮、傳輸、存儲、控制、顯示等一個完整的圖像處理流程。
目前公認的針對“高清顯示”系統(tǒng)的定義是,美國先進電視系統(tǒng)委員會(簡稱ATSC)對高清電視的定義為以下三種:720P(1280×720逐行掃描),1080i(1920×1080 隔行掃描),1080P(1920×1080 逐行掃描)。720P作為一個過渡性指標,推出的成熟性產(chǎn)品很少,事實上已逐漸將其列入了“標清”的范疇。1080P真正成為目前各高清設備廠商努力推廣及普及的一個標準。
為何要裝配高清鏡頭
隨著技術的發(fā)展,高清攝像機已逐步成為市場的主流,且這些攝像機都有著統(tǒng)一的像素標準和參數(shù)。目前在進入數(shù)字化時代的安防監(jiān)控市場,正如前文所述,主流CCTV鏡頭目前多籠統(tǒng)地以“百萬像素”來進行宣傳,實屬不妥,消費者總是希望清晰了解自己所選擇的鏡頭到底有多高的解像力,就如同清晰了解130萬像素攝像機與300萬像素攝像機的區(qū)別一樣。由于鏡頭市場概念不清,造成消費者在選擇百萬像素攝像機后,卻不知如何選擇相應的的鏡頭。所以,各大CCTV鏡頭廠商需要迅速對“高清CCTV鏡頭”定下一個明確統(tǒng)一的指標。借鑒上述攝像設備和顯示設備對高清的定義,我們可喜地看到,目前已經(jīng)有鏡頭生產(chǎn)廠家給出“全畫幅不低于200萬像素解像力的鏡頭才是真正的高清CCTV鏡頭”的標準。希望在不久的將來,能聽到更多的鏡頭廠商提出自己的高清鏡頭標準,從而形成一套鏡頭行業(yè)公認的高清標準來規(guī)范鏡頭市場,促進CCTV高清鏡頭的發(fā)展。
怎樣的鏡頭才是高清鏡頭
對高清攝像機而言,可以配用號稱百萬像素的普通鏡頭,也可以配百萬高清鏡頭,更可以配300萬高清鏡頭,而在相同攝像機情況下,畫面最終的表現(xiàn),鏡頭的分辨率起了決定性的作用。
根據(jù)部分產(chǎn)品公布的技術指標來看,一般的“百萬像素鏡頭”其中心部分解像力只有100萬像素,而周邊會衰減至僅50~60萬像素。目前,市場上主流的“百萬像素高清”鏡頭,公布的技術指標通常是場高的70%為半徑的成像圓,解像力達到300萬像素,場高70%的成像圓以外的部分可以達到解像力100萬像素以上。
現(xiàn)在市場上,僅有極少數(shù)的“高清”鏡頭產(chǎn)品能做到:在場高的80%為半徑的成像圓,解像力達到300萬像素,同時場高80%的成像圓周圍的部分,解像力仍維持在200萬像素以上(如圖1)。因而不難看出:由于高清鏡頭和普通鏡頭之間存在著巨大價差,因此市場上出現(xiàn)越來越多的混淆概念的鏡頭定義,使消費者霧里看花。但是將這些“美麗”的面紗揭去后,高價背后的不一定就是高質(zhì)量的產(chǎn)品。
如今,隨著高清攝像機、高清監(jiān)視器、網(wǎng)絡傳輸?shù)燃夹g的發(fā)展和成熟,CCTV安防市場也正跨入了高清時代。在如此的技術升級換代的浪潮中,鏡頭不應成為CCTV市場高清發(fā)展的絆腳石,所以,明確統(tǒng)一的“高清鏡頭”指標成為時下的當務之急!