有部分客戶常常這樣抱怨:一個規模很大的監控系統卻在需要的時候連一個人臉都看不清楚;或者說:偏偏到了事件的重要過程,攝像機卻看不清了。
如何傳輸保證質量的視頻圖像,成為了視頻監控系統面臨的重要問題。傳統的模擬監控攝像機由于受NTSC/PAL制的限制,最多只能提供4CIF(約40萬像素)的分辨率,往往難以保證足夠的圖像細節,有限的甚至缺乏的視頻分析能力也很難為監控人員提供足夠清晰的圖像細節。而若要保證視頻圖像細節的清晰度,則攝像機的監控范圍又會受到限制,這往往就意味著需要增加更多攝像機才能保證監控的有效覆蓋范圍。如何做到圖像細節和監控覆蓋范圍二者兼顧兼得,是傳統模擬監控系統遇到的一大挑戰。
網絡視頻監控具有更高的圖像高分辨率,安裝部署便捷,支持PoE,節省線纜,輕松實現遠程監控訪問,嵌入式智能分析功能,靈活性和擴展性強以及開放性良好等傳統模擬監控系統所不具備的優勢。其中,網絡視頻監控可以獲得高清高分辨率的圖像,這無疑提供了更多的圖像細節,以更清晰地識別人臉、物體,以獲得更為全面的視頻信息,這一點成為網絡視頻監控的一大發展趨勢和優勢所在。
縱觀工業科技的發展歷程,如電話、電視、計算機等科技,推動其前生的主要驅動力是消費品市場的需求和發展。
目前,TV市場正迅速向高清電視(HDTV)發展,這種變化顯著改善了圖像質量和色彩保真度。與傳統模擬TV相比,HDTV的分辨率最高可達到前者的五倍,線性分辨率可達到前者的兩倍。此外,HDTV還具有寬屏格式和DVD質量音頻。
高清與百萬像素的區別
隨著客戶紛紛要求更高圖像質量標準,這種發展已往開始影響視頻監控市場。更清晰、更逼真的圖像正是監控行業長期苦苦追尋的,尤其是在那些具有移動對象或精確識別至關重要的行業應用中。
值得注意的是,在視頻監控領域尤其是網絡視頻監控領域,一個經常聽到的技術名詞叫“百萬像素”,而百萬像素的網絡攝像機可以滿足其中的一些要求。然而,“百萬像素”概念并不是一個公認標準,只是行業采用的一個最佳實踐,它具體指數字攝像機的圖像傳感器元素的數量。由于高分辨率往往伴隨著大量的圖像數據,這常常會影響幀速率。因此,百萬像素攝像機通常強調的是圖像的分辨率,而在圖像的幀速上往往達不到實時的要求(25/30fps)。所以,僅僅強調百萬像素,甚至將高清與百萬像素等同起來,是目前監控行業常見的誤區。
相比之下,滿足任何給定HDTV標準的網絡攝像機一定能夠提供某種分辨率、幀速率和色彩保真度,從而始終確保視頻質量。
HDTV標準不僅定義了分辨率的要求(720P,1080i/P),同時也定義了全幀速的要求(25/30fps),以及色彩保真度的要求。并且,HDTV還定義了16:9的寬屏格式。
高清的標準化和格式
MPEG-1壓縮標準的引入為數字TV奠定了基礎,并且刺激了現代TV標準在全球范圍內的開發。 當今,最重要的HDTV標準機構是美國電影電視工程師SMPTE。該組織是電影、電視、視頻和多媒體的標準開發和權威實踐領域公認的全球領導者,目前已定義了兩個最重要的標準:SMPTE296M與SMPTE274M。
從根本上說,SMPTE296M定義了采用逐行掃描的1280x720像素分辨率,而SMPTE274M定義了采用隔行或逐行掃描的1920x1080像素分辨率。
有了諸如MPEG-2與H.264的數字壓縮方法,一條模擬TV頻道的帶寬足以傳輸高達5個常規數字TV頻道,或使用逐行掃描的2個HDTV頻道。
HDTV通常采用16:9的寬屏縱橫比,以及帶有逐行掃描的1920像素水平分辨率。因此,這就實現了2,073,600(1920x1080)像素的幀分辨率。幀速率可以變化,而且在字母p后指定,例如:1080p30或1080p50。
其他HDTV格式為1080i與720p。屏幕縱橫比對所有三種格式都是一樣的,即16:9。1080i用隔行掃描顯示1920x1080行,而720p用逐行掃描顯示1280x720(921,600)像素。