高清監控在現實應用中的難題

    相信參加過2010年安博會的都會有一個共同的感受，高清產品如雨后春筍般地涌出，眾多攝像機的廠家推出了高清的產品，都在向觀眾們展示圖像如何的清晰。

    無疑高清的攝像機在圖像細節的表現力方面，是普通標清攝像機無法比擬的，真正實現了回放圖像細節不丟失，對現場的畫面實現真實的還原，這也是讓眾多使用者非常滿意的原因。

    與傳統的視頻監控相比，“高清”是最大的優勢，再與監控的“網絡化”相結合，好像立刻成了變形金剛無所不能，監控行業中的什么問題都可以解決了。但通過一年多的市場推廣，以及在各個領域中的項目應用，都不免會遇到以下幾類問題：

    1、傳輸方面

    通用的高清圖像一般會選用720P或者1080的解決方案，如果要達到很理想的圖像效果，就需要4M和8M的網絡帶寬，如果一個系統當中要有幾百個點，那整個網絡的數據流會相當大的，并且視頻流是實時的數據流，會持續給網絡相關的交換設備造成持續的壓力，這需要在網絡規劃方面做好充足的功課。

    2、存儲方面

    上一個問題提到了數據流龐大的問題，如果數據匯聚到中心或者各個節點進行存儲，對中心入口帶寬的壓力以及存儲容量都是一個很大的挑戰。

    3、顯示方面

    眾多的高清廠家只是將注意力放在了前端攝像機的像素上，而忽視了或者無法提供在控制中心上高清幕墻的解決方案，只能圍著PC機的屏幕來觀看所謂的高清圖像，無法將高清的圖像獨立的在大屏幕上顯示。

    4、管理方面

    許多高清廠家還是按照傳統模擬攝像機的思路來做高清攝像機，買來現成的硬件解決方案，采用第三方提供MPEG4的標準算法，只是提供一個網絡接口，簡單的進行一下數字化，至于后面平臺如何對攝像機的硬件以及數據流進行管理，由于自己沒有那些底層的核心算法與技術，根本就無法實現。

    5、夜間成像

    在白天光線充足的情況下，實現高清是非常容易的事情，一旦應用在光線較弱，或者需要夜間監控的時候，高清就成了英雄無用武之地了。由于大部分的高清攝像機都采用CMOS傳感器，其對光線的靈敏度較低，即使是采用百萬像素CCD的傳感器，也要比普通的低照度CCD靈敏度也要低許多。到了夜間就是漆黑一片，而我們監控大部分所要防范的時間段恰恰又是在夜間，這樣就會使期望值很高的視頻高清系統成了一個擺設。

針對高清現實應用難題的解決方案

    在我們對高清產品狂熱的背后，應該更加冷靜來分析上述5個實際當中的問題，每一個問題該如何去解決，這是眾多廠家很少去考慮的，他們的關注點往往只局限于某一個產品的本身，一百萬、兩百萬、三百萬、五百萬……，認為只要像素高，就是高清了，是高端的系統解決方案了。所提供的解決方案也只是理論方面可行，無法在實際項目中真正地去實施。有的甚至將只具有130萬像素的前端，通過軟件處理，楞給提升到300萬甚至400萬的像素，對于普通的用戶是無法分辨的，舉個例子，我們將數碼相機拍攝的照片，放大到200%，你用眼睛看起來也是很清晰的。

    經過在項目中不斷地實踐與探索，北京富尼泰克安防科技公司針對上述5個難題，提出了行之有效的解決方案，并在應用中已取得了讓廣大用戶滿意的效果。

    對于傳輸方面，由于光纜成本不斷減低，本地局域網完全可以采用光纖加高性能交換機來組成高速網絡，千兆到桌面是很容易的事情。隨著寬帶網絡的普及，尤其今年剛剛推出的“三網合一”，入戶的速率都達到了幾十兆至百兆，光進銅退最終給我們帶來的是廉價高速互聯網。對于遠程進行高清視頻圖像傳輸已經是不需要太長的時間了。

    存儲的問題，目前只能在IPSAN和存儲介質上做重金投入，IPSAN最好采用嵌入式架構的，接插的板卡少很多，穩定性高，但缺點是兼容性差一下，二次開發不太靈活。市場上的NVR產品大多都是基于X86架構，也就是服務器加陣列卡，裝上應用軟件，將服務器和磁盤陣列進行二合一，兼容性要好一些。如果采用IPSAN的方式，存儲介質則需要用企業級硬盤，這樣才能發揮出IPSAN在數據存儲速度和安全方面的優勢。對于一些中小系統，如果保存時間不要求太長，同時數據的安全性要求不太高，完全可以用市場上主流的服務器來完成存儲的功能。

    在顯示方面，大部分的解決方案都是通過PC的顯卡進行解碼上墻，對于單個大屏完全可以采用這種方案，效果不錯，造價低。但如果要是多個大屏組成的電視墻，就需要高清解碼盒，將前端傳輸過來的高清圖形進行有效還原，連接到大屏幕的高清輸入接口，將高清畫面完美地展現在屏幕上面。

    在管理方面，盡可能選擇帶有豐富硬件接口的前端設備，比如報警、SD卡、對講、音頻、485、USB等，在做項目方案中可以根據甲方的要求，進行靈活組合，無需再單獨額外定制功能。軟件方面要有多種接入方式，比如WEB、客戶端、大型平臺等，能夠提供SDK開發吧，可以很靈活地和第三方軟件進行對接。功能模塊要盡可能完整，比如報警、流媒體、存儲服務等等，可以直接在項目中使用。

    在夜間監控方面，會讓眾多工程商或者系統集成商最容易忽略的問題，廠家往往只演示白天如何如何高清，基本不提及夜間無光的情況下如何解決。有些廠家也只是參照模擬紅外一體機的做法，簡單地加一些紅外發射管，做為解決高清夜視監控的方案，經過我們在現成實際測試大多效果不理想。我們北京富尼泰克公司在夜視監控方面積累了豐富的經驗，根據不同的現場環境提供不同的解決方案。夜視監控的問題，尤其是在高清夜視監控方面，影響圖像的效果是有多方面的。大部分高清產品的傳感器都是采用CMOS的，對于紅外的靈敏度比CCD要低很多，這就需要調整板載的DSP程序，當光線不足轉成黑白時，對CMOS采集的數據進行優化處理，盡可能地將數據最大限度地利用起來。對于光源問題，經過我們實際項目中進行比較測試，發現傳統的LED由于功率較小，如果要給高清的設備提供光源，需要加很多紅外燈，美觀性較差，尤其在室內，無法安裝那么多大塊頭的設備。但對于采用激光技術的紅外燈，它所具有的高功率、體積小、隱蔽性強的特點剛好可以滿足高清監控夜視的要求，經過我們實際測試以及項目當中的使用，即使沒有經過特殊優化的高清攝像機在激光紅外燈的輔助下，一樣可以呈現完美的圖像效果。

    對于前面5方面的問題，在傳輸和存儲方面，系統集成商通過高成本投入是可以解決的;顯示和管理方面需要高清廠家花些精力，將底層的軟件和硬件完善;在提高夜視方面的效果，采用激光紅外燈是最容易實現的，投入也是相對較少的，也是能夠最容易能讓用戶滿意度提升的解決方法。