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畫面質量面臨高清監(jiān)控系統(tǒng)挑戰(zhàn)

       模擬攝像機技術應用成熟：模擬攝像機已經經過了幾十年的技術發(fā)展，從CCD成像器件制造、配套的ISP圖像處理算法到鏡頭設計和制造都已經非常成熟，鏡頭已經完全可以低成本、高畫質國產化，大規(guī)模矩陣國產技術成熟，DVR硬盤錄像機已經打上了中國制造的出口標簽。所以，按照成像理論(CCD靶面、鏡頭焦距、目標距離換算關系)和實際效果相比，相差很小。對于從業(yè)人員來講，避免采購那些采用低劣元器件生產的攝像機、矩陣和DVR硬盤錄像產品，最終交付的監(jiān)控系統(tǒng)往往都能夠滿足用戶的需求。

　　在筆者看來，工程商直接套用模擬監(jiān)控時代的技術來設計高清監(jiān)控系統(tǒng)，必然存在一定的誤區(qū)。總結起來，有以下六個方面：

　　· 不同廠家高清攝像機CMOS成像質量參差不齊：進入高清時代以來，整體系統(tǒng)架構發(fā)生了革命性變化，首先CMOS成像器件占據了高清監(jiān)控的大部分市場份額，不同CMOS廠家生產的CMOS器件在低照度、寬動態(tài)上成像質量不一，高清CCD現(xiàn)在只用于機器視覺或交通卡口等領域;

　　· 高清鏡頭解析度不夠。主流大廠的高清鏡頭的解析度只有140萬象素，日本騰龍也僅是在2010年3月正式發(fā)布2款支持3百萬像素的日夜鏡頭，這種鏡頭采用了非球面、超低色散鏡片，這才宣告1080P高清監(jiān)控(需要采用3百萬像素的成像器)真正能夠達到標稱分辨率。而3百萬像素鏡頭要求極高的工藝和模具精度，工藝精度稍微偏移，則導致鏡頭分辨率下降、圖像位移，甚至鏡頭邊緣模糊。所以國產高清3百萬像素鏡頭尚不足以達到主流價格和性能，這導致小馬拉大車，只能支持720P的100萬像素的鏡頭搭配1080P的攝像機，這樣直接導致監(jiān)控效果大打折扣，從而大大降低業(yè)界對于高清監(jiān)控的心理預期;

　　· ISP圖像處理器性能差異：當前很多高清攝像機廠商直接采用CMOS廠商提供的ISP或者一體化CMOS(內置ISP圖像處理器)，這些ISP圖像處理器可以應付一般的場景，但是對于需要寬動態(tài)的場景，處理效果差，而監(jiān)控系統(tǒng)和消費電子或者廣電應用模式不同，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，被監(jiān)控對象無法配合攝像機的角度，所以在背光、逆光等情況下，普通的ISP圖像處理器則無法提供有效的寬動態(tài)圖像，從而造成可視圖像質量下降;

　　· 視頻編碼壓縮算法差異：當前的網絡攝像機主要有兩大類，一類是直接購買外協(xié)廠家的設計，直接生產，另外一種是自己設計系統(tǒng)并優(yōu)化視頻編碼算法。所以為了降低碼流，各個廠家會對H.264 MP編碼算法進行優(yōu)化，也可稱為簡化，與廣電行業(yè)的全動感電影畫面相比，安防監(jiān)控只有30%的典型運動畫面。但是過度的優(yōu)化會導致在運動畫面增大時，DSP處理性能不夠，直接導致畫面質量下降;

　　· VMS視頻管理軟件約束：標準配置的VMS視頻服務器可以處理32路1Mbps標清視頻碼流，如果是6Mbps高清碼流，那么每臺視頻服務器僅能夠處理5路，這必然導致VMS服務器硬件成本的提高。當然對網絡也造成很大的壓力，因為沒有了網絡，就沒有錄像。所以，為了降低網絡和服務器壓力，高清錄像碼流降低到4Mbps甚至2Mbps，這也導致了日后查詢到的錄像畫面質量下降;

　　· 雖然硬盤容量每年都在翻倍，但是對于高清監(jiān)控來說，視頻錄像數據是海量的，雖然95%的視頻數據可能永遠沒有機會被檢索，但是安全的需要，有些行業(yè)需要保證2年的數據儲存。到目前為止，還沒有比較成熟的技術能夠大幅壓縮視頻數據，從而降低存儲空間。所以為了降低存儲空間成本，降低錄像碼流就不可避免，那么錄像回放質量就可想而知。