毫無疑問,高清(HDTV)的引入對于視頻監控領域進入一個嶄新的階段具有十分重要的里程碑意義。
采用逐行掃描時,具有HDTV性能的網絡攝像機實現了真色彩表示和清晰的圖像,即使對象快速移動。這使得HDTV成為那些需要更多圖像細節的監控場所最具吸引力的一個解決方案。
這種質量發展是人們一直苦苦追尋的目標,然而直到視頻壓縮技術發展到一定水平時才得以實現。H.264標準是一個需要許可證才能使用的開放標準,可降低數字音頻文件的大小,同時不會影響圖像質量。與MotionJPEG格式相比,數字音頻文件的大小可減小80%,而與MPEG-4Part2相比,可減小50%。由于其靈活性以及帶寬和存儲的經濟性,H.264有望比以前的壓縮標準采用范圍更廣泛。H.264是在視頻監控中引入HDTV的先決條件。同時,有效的壓縮實現了高分辨率、高幀速率和16:9屏幕縱橫比。
在以往,高分辨率、高質量的圖像需要消耗更多的攝像機圖像芯片的處理資源,因此,受制于有限的攝像機芯片處理能力,相對算法簡單的M-JPEG成為高分辨率攝像機的壓縮算法,然后帶來非常高的視頻占用帶寬,甚至高達20Mbps~30Mbps;而隨著芯片技術的迅猛發展,實現了高效的H.264壓縮技術與HDTV高清視頻的結合,則完全將高清視頻所需的帶寬控制在完全可以接受的范圍內,這也使高清監控的可用性大大提高。
用戶可以選擇從不同的角度在高清視頻監控中獲益。首先,16:9的寬屏格式使得視頻監控的有效覆蓋范圍大大提高,如果將4:3縱寬比的傳統攝像機安裝在走道或出入口的吊頂上,則近1/3的監控區域對著天花板這樣的無效監控區域,而真正覆蓋走道或門的區域則只剩下2/3;相反,16:9寬屏格式的攝像機則有效提高了攝像機在橫向上的覆蓋范圍,提高攝像機的有效監控區域。另外,也可以靈活運用攝像機圖像的旋轉,提高諸如道路監控的有效監控范圍。
從像素的角度分析,高清攝像機也大大提高了視頻圖像的清晰度和單位面積的像素覆蓋。以人臉的識別為例,從像素的角度來說,一張相對清晰的人臉在水平上需占用約60-80個像素,而選用高清的網絡攝像機卻可以使用2-3倍的像素來描述一個相同的物體,這無疑大大提高了圖像的清晰度,提供了更多的細節信息,這對于識別物體、人臉甚至事件過程都有極大的幫助。
另一方面,高清網絡攝像機在不損失圖像清晰度的條件下可以擴大視頻圖像的覆蓋范圍。例如,一臺1080p的網絡攝像機可以覆蓋一個相當于4個普通攝像機所覆蓋的監控區域。從這一角度來說,高清監控技術的使用也可以幫助用戶在保證圖像質量的前提下減少攝像機的數量,從而大大降低監控成本。
結束語
衡量視頻監控系統性能的一個重要標準就是圖像質量或者圖像清晰度。未來,視頻監控的發展無疑將朝著更高分辨率、更清晰圖像效果的方向前進,而芯片技術、壓縮技術的發展則必將推動高清技術的進一步革新。