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畫面質(zhì)量面臨高清監(jiān)控系統(tǒng)挑戰(zhàn)

       模擬攝像機(jī)技術(shù)應(yīng)用成熟：模擬攝像機(jī)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了幾十年的技術(shù)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(shè)計(jì)和制造都已經(jīng)非常成熟，鏡頭已經(jīng)完全可以低成本、高畫質(zhì)國(guó)產(chǎn)化，大規(guī)模矩陣國(guó)產(chǎn)技術(shù)成熟，DVR硬盤錄像機(jī)已經(jīng)打上了中國(guó)制造的出口標(biāo)簽。所以，按照成像理論(CCD靶面、鏡頭焦距、目標(biāo)距離換算關(guān)系)和實(shí)際效果相比，相差很小。對(duì)于從業(yè)人員來(lái)講，避免采購(gòu)那些采用低劣元器件生產(chǎn)的攝像機(jī)、矩陣和DVR硬盤錄像產(chǎn)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(lái)，工程商直接套用模擬監(jiān)控時(shí)代的技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)高清監(jiān)控系統(tǒng)，必然存在一定的誤區(qū)?？偨Y(jié)起來(lái)，有以下六個(gè)方面：

　　· 不同廠家高清攝像機(jī)CMOS成像質(zhì)量參差不齊：進(jìn)入高清時(shí)代以來(lái)，整體系統(tǒng)架構(gòu)發(fā)生了革命性變化，首先CMOS成像器件占據(jù)了高清監(jiān)控的大部分市場(chǎng)份額，不同CMOS廠家生產(chǎn)的CMOS器件在低照度、寬動(dòng)態(tài)上成像質(zhì)量不一，高清CCD現(xiàn)在只用于機(jī)器視覺(jué)或交通卡口等領(lǐng)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(wàn)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(wàn)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(wàn)像素的成像器)真正能夠達(dá)到標(biāo)稱分辨率。而3百萬(wàn)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(dǎo)致鏡頭分辨率下降、圖像位移，甚至鏡頭邊緣模糊。所以國(guó)產(chǎn)高清3百萬(wàn)像素鏡頭尚不足以達(dá)到主流價(jià)格和性能，這導(dǎo)致小馬拉大車，只能支持720P的100萬(wàn)像素的鏡頭搭配1080P的攝像機(jī)，這樣直接導(dǎo)致監(jiān)控效果大打折扣，從而大大降低業(yè)界對(duì)于高清監(jiān)控的心理預(yù)期;

　　· ISP圖像處理器性能差異：當(dāng)前很多高清攝像機(jī)廠商直接采用CMOS廠商提供的ISP或者一體化CMOS(內(nèi)置ISP圖像處理器)，這些ISP圖像處理器可以應(yīng)付一般的場(chǎng)景，但是對(duì)于需要寬動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景，處理效果差，而監(jiān)控系統(tǒng)和消費(fèi)電子或者廣電應(yīng)用模式不同，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，被監(jiān)控對(duì)象無(wú)法配合攝像機(jī)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(wú)法提供有效的寬動(dòng)態(tài)圖像，從而造成可視圖像質(zhì)量下降;

　　· 視頻編碼壓縮算法差異：當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要有兩大類，一類是直接購(gòu)買外協(xié)廠家的設(shè)計(jì)，直接生產(chǎn)，另外一種是自己設(shè)計(jì)系統(tǒng)并優(yōu)化視頻編碼算法。所以為了降低碼流，各個(gè)廠家會(huì)對(duì)H.264 MP編碼算法進(jìn)行優(yōu)化，也可稱為簡(jiǎn)化，與廣電行業(yè)的全動(dòng)感電影畫面相比，安防監(jiān)控只有30%的典型運(yùn)動(dòng)畫面。但是過(guò)度的優(yōu)化會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)動(dòng)畫面增大時(shí)，DSP處理性能不夠，直接導(dǎo)致畫面質(zhì)量下降;

　　· VMS視頻管理軟件約束：標(biāo)準(zhǔn)配置的VMS視頻服務(wù)器可以處理32路1Mbps標(biāo)清視頻碼流，如果是6Mbps高清碼流，那么每臺(tái)視頻服務(wù)器僅能夠處理5路，這必然導(dǎo)致VMS服務(wù)器硬件成本的提高。當(dāng)然對(duì)網(wǎng)絡(luò)也造成很大的壓力，因?yàn)闆](méi)有了網(wǎng)絡(luò)，就沒(méi)有錄像。所以，為了降低網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器壓力，高清錄像碼流降低到4Mbps甚至2Mbps，這也導(dǎo)致了日后查詢到的錄像畫面質(zhì)量下降;

　　· 雖然硬盤容量每年都在翻倍，但是對(duì)于高清監(jiān)控來(lái)說(shuō)，視頻錄像數(shù)據(jù)是海量的，雖然95%的視頻數(shù)據(jù)可能永遠(yuǎn)沒(méi)有機(jī)會(huì)被檢索，但是安全的需要，有些行業(yè)需要保證2年的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。到目前為止，還沒(méi)有比較成熟的技術(shù)能夠大幅壓縮視頻數(shù)據(jù)，從而降低存儲(chǔ)空間。所以為了降低存儲(chǔ)空間成本，降低錄像碼流就不可避免，那么錄像回放質(zhì)量就可想而知。