高清監控

高清監控是傳統的高清監控分為模擬、數字和網路三種類型。模擬監控的前端是模擬攝像機，後端是矩陣。數字監控的前端也是模擬攝像機，後端是DVR。

基本介紹

• 中文名：高清監控
• 外文名：HD Monitor

簡介

傳統的高清監控分為模擬、數字和網路三種類型。模擬監控的前端是模擬攝像機，後端是矩陣。數字監控的前端也是模擬攝像機，後端是DVR。

清晰原理

對於視頻監控而言，圖像清晰度無疑是最關鍵的特性。圖像越清晰，細節越明顯，觀看體驗越好，智慧型等套用業務的準確度也越高。所以圖像清晰度是視頻監控永恆的追求。

衡量圖像清晰度的標準是解析度，單位是像素。這個值越大，圖像越清晰。所謂高清、標清，差異也就體現在這裡。兩者之間的分界線就是百萬像素或720p，達到百萬像素或720p的就是高清。基於這樣的標準，目前視頻監控市場占主流的CIF和D1都屬於標清。

無論是從解析度、顯示效果還是流暢度來看，高清都比標清更有優勢。從解析度來看，720p的解析度是CIF解析度的9倍、1080i/1080p的解析度是CIF解析度的20倍，在同樣的顯示環境下，高清會清晰得多。從顯示效果來看，高清既支持大屏顯示，又支持16:9寬屏顯示，可以大大增強用戶的觀看體驗。從流暢度來看，高清支持更高的幀率，比如720p和1080i/1080p都可以支持60幀/秒或60場/秒，其圖像流暢度比標清要高一倍。所以，高清監控必然將取代標清監控。

要實現真正的高清監控，必須從視頻源的採集、視頻信號的編碼壓縮、視頻信號的傳輸、視頻的瀏覽、錄像檔案的回放等環節全面支持高清。對客戶而言，高清只有在包含了前端、平台、存儲、瀏覽、顯示等各個環節時才有意義。

採集後未經壓縮的高清視頻信號有模擬和數字兩種傳輸方式，模擬傳輸一般採用YPbPr分量傳輸，一路高清視頻信號需要三根同軸線纜同時傳輸。數字傳輸一般採用DVI、HDMI或者HD-SDI傳輸，其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米，不適合用於監控傳輸，而HD-SDI雖可以傳輸百米左右，但對同軸電纜的要求很高，線纜的價格也非常昂貴。但是，如果在前端就對高清視頻進行高效壓縮處理，然後通過IP網路傳輸的話，其傳輸成本與標清監控網路化傳輸成本相當。

目前DVR的視頻信號處理，分為視頻採集和視頻編碼兩個部分。在視頻信號採集部分，目前大多數的DVR都是模擬視頻輸入，均採用BNC接口的CVBS(即複合視頻信號)信號輸入。複合視頻信號的最大解析度是D1，DVR內部對於複合視頻信號是按照D1解析度採集、量化的。目前DVR均無YPbPr的模擬分量接口，或DVI、HDMI、HD-SDI等數字視頻接口。在編碼部分，DVR對每路採集的視頻信號可以編碼成CIF、2CIF、DCIF、D1等解析度，但編碼最大解析度只能為D1，不具備編720p或1080i、1080p的編碼能力。因此，目前的DVR無法實現高清監控。

可見，要實現高清監控，得從整個監控系統考慮高清，而網路化是高清監控系統套用的基礎。

為NVR帶來的機遇

在視頻監控產業，近兩年興起的熱門中，除了以NVR為代表的網路化之外另一個應當就是高清了。事實上，對於視頻監控而言，圖像清晰度也的確是最關鍵的特性。因為圖像越清晰，細節越明顯，觀看體驗越好，智慧型等套用業務的準確率也會越高，可見，引進高清性能將為視頻監控業務的實際套用帶來一系列全方面、飛躍性的提升，而高清之於視頻監控的重要性就不言而喻了。

由於高清監控還未完全普及，目前市場對高清的概念還比較模糊甚至有誤，因此在闡述高清與NVR的關聯前，我們需要先來了解一下高清監控的幾個核心概念：

1）高清監控的前端必然是高清IP攝像機

傳統的標清監控可以分為模擬、數字和網路三種類型，這些監控系統的前端可以分別採用模擬攝像機、網路攝像機、視頻編碼器+模擬攝像機等多種類型，但在高清監控中，前端必須是高清IP攝像機。

首先，採集後未經壓縮的高清視頻信號有模擬和數字兩種傳輸方式，無論是模擬方式還是數字方式傳輸，未經壓縮的高清視頻信號傳輸成本都將會遠遠高於以前的模擬標清視頻信號，因此，可見高清視頻信號的傳輸是無法繼續採用過去在標清系統的傳輸方式的，而只能將視頻進行壓縮編碼並通過IP網路進行傳輸，並且採用這種傳輸手段和標清系統的傳輸在成本上差異極小。

其次，由於CMOS高清視頻感測器的高性價比特性，直接用高清網路攝像機進行前端處理的效率和成本比用高清視頻編碼器+高清攝像機要更有優勢。

2）HDTV高清標準體系是主流

在監控設備的視頻解析度達到百萬像素或720p後即可稱之為高清，而事實上，百萬像素和720p兩者仍有很大區別。

720p源自美國電影電視工程師協會（SMPTE）制定的HDTV標準。根據該標準，真正符合高清視頻的格式主要有三種：720p（1280*720）解析度、1080i（1920*1080）解析度、1080p（1920*1080）解析度。這一原本用於廣電行業的高清視頻標準目前也已被視頻監控行業作為公認的技術標準而普通沿用。

而百萬像素卻並不是一個公認的標準，它其實具體是指網路攝像機的圖像感測器元素數量。當一款高清IP攝像機具備百萬像素以上性能時，其實還並不能知道這個攝像機的幀率是多少、視頻寬高比如何、隔行還是逐行、色彩保真度怎么樣等等，而這些信息卻同樣是衡量一個高清IP攝像機性能的主要指標。因此，作為行業標準，顯然HDTV標準更有實用性。

3）H.264將成視頻編碼技術的主導

高清IP攝像機視頻編碼標準主要有MJPEG和H.264兩種。MJPEG（MotionJPEG）是在JPEG基礎發展起來的動態圖像壓縮技術，它雖擁有一定的優勢，但缺陷也非常明顯，包括丟幀現象嚴重、實時性差；壓縮效率低，傳輸頻寬和存儲空間占用大等。

而H.264是ITU-T和ISO共同成立的JVT聯合視頻工作組制定的新一代視頻編碼標準，它不僅比MJPEG節約了80%以上的碼率，而且對網路傳輸具有更好的支持功能，從而可以在更低的頻寬下實現720p、1080i/p的廣播級高清視頻解析度。

前文已提到，NVR雖然擁有諸多創新優勢，但真正普及還需要一項具有核心競爭力的特性來拉動，而基於上述高清技術所帶來的高解析度、高流暢度以及大屏與寬屏顯示等能夠大幅提升監控系統的易用性以及用戶的圖像瀏覽體驗等性能，恰巧符合了NVR核心競爭能力的要求。與此同時，由於高清監控實現的基本前提必須是網路化，因而高清與NVR的結合也是水到渠成、理所當然。

最後再加上NVR本身擁有的優秀品質：包括我們已經熟知並認可的包括接入管理、錄像存儲以及解碼顯示等在內的一體化功能，相信在高清監控時代，NVR將能面臨前所未有的發展良機。

PDVR

經歷了2011高清視頻監控的暴發年之後，進入2012年，傳說中的世界末日並未到來，但是在國內及全球的安防市場上，數字高清監控再次成為行業熱點。無論是安防市場，還是終端用戶，高清的大趨勢已經成為共識。除了前端高清攝像機的大量湧現之外，處在後端的PDVR高清存儲也當仁不讓，異軍突起。

縱觀目前的安防監控存儲產品，主要有DVR、NVR、及PDVR三大類。在這裡，通過模擬監控的DVR與數字高清監控的PDVR之間的對比，我們可以清晰地看到誰將是今後高清存儲的主流。

DVR

DVR是Digital Video Recorder（硬碟錄像機），即數字視頻錄像機，相對於傳統的模擬視頻錄像機，採用硬碟錄像，故常常被稱為硬碟錄像機，也被稱為DVR。DVR形成於模擬時代與高清時代的夾縫，是一款模數混合的產品，其主要針對模擬監控的前端。

儘管DVR具有技術積累時間長、成本低廉等優勢，仍難以掩飾它作為模擬時代產品的諸多缺點。首先，DVR前端只能接隔行掃描的模擬攝像機，受模擬攝像機畫質影響，DVR畫質上不去，最高不超越D1。其次，攝像機與DVR之間的傳輸方式為模擬信號，容易遭受干擾。

PDVR

伴隨高清時代套用而生的PDVR（Pour Digital Video Recorder）純數字視頻錄像機，只接收百萬像素數字高清攝像機數字壓縮視頻信號，而不接收傳統的模擬攝像機電視制式信號。它將數字攝像機的通過網線傳輸過來的壓縮視頻信號直接存儲到機內硬碟，另外還解壓縮數字視頻，預覽與回放高清畫面。

PDVR具有以下諸多優點：

1、每個通道接百萬高清數字攝像機，畫質清晰。

2、以一個網線代替了音頻線，視頻線，電源線，控制線。施工簡單，成本最低廉。

3、即插即用，無需要交換機，無需要配置IP位址。

4、數位化無干擾網路傳輸。

5、廣域網與監控區域網路分離，視頻網路傳輸穩定可靠不受外界影響。

6、擴展方便，布線靈活。

7、百萬高清視頻在前端壓縮，而後端PDVR無需再視頻壓縮。

由於PDVR只接收數字高清攝像機的視頻信號，而不再接收模擬的信號，且在兼顧高清的同時，還具備了網路化的優勢，符合視頻監控今後高清化、數位化、網路化的發展趨勢，此外，相對於DVR和NVR來說，PDVR更加注重數字與高清。因此在未來的高清監控發展中，PDVR更加適合數字高清監控的要求。業內有專家表示，一旦真正進入網路高清時代，PDVR將會成為主導高清存儲市場的主流產品。

道路交通安全

剛剛過去的幾個月里，頻發的交通事故，讓全安問題再次成為社會關注的炙熱話題。8月26日凌晨，包茂高速陝西省延安市安塞縣境內發生一起特大交通事故，一輛載有39人的雙層臥鋪客車與一輛運送甲醇的重型罐車發生追尾碰撞，甲醇大量泄漏並迅速流往客車引發劇烈火災，故造成36人死亡，3人受傷。慘痛的車禍在另一方面也折射出我國目前道路交通安全管理存在的不足。

智慧型高清將在交通領域大有作為

近年來，隨著我國車輛數量的急劇增加，給道路交通管理工作提出了新的挑戰與要求。而根據一項數據統計，目前，在的高清監控套用中，交通監控項目僅占15%，這與我國398萬公里的通車公路里程、2.25億輛的機動車保有量、2.3億的機動車駕駛人數極不匹配。因此，高清監控在交通監控領域，還存在很大的套用與市場空白。

在實現高清的基礎之上，植入智慧型技術，並結合物聯網的建設，套用於道路交通監控領域。比如，道路實時狀況、車流量統計、違章車牌抓取、路面遺留物、交通事故報警等，通過高清智慧型監控，對道路進行數位化、科學化、系統化的管理。

今後，在各地平安城市、慧聰城市、及智慧型交通建設的推動下，智慧型高清在道路安防監控套用的將不斷擴大，為我國城鄉地區的道路交通管理加把“安全鎖”，在極大程度上降低交通事故發生率，讓人們的出行多一份暢通與安全。

八年技術積澱成就智慧型交通核心專家

近年來，波粒通過自主研發、科技創新，相繼推出了多款智慧型交通監控產品，並且廣泛套用於國內外的智慧型交通、城市交通、高速公路、道路監控領域，套用廣泛，穩定性高，贏得了廣大用戶的一致讚譽。

波粒在智慧型交通監控領域的突出成就得到了行業的廣泛認可與肯定。2012深圳國際智慧型交通展期間，前來波粒展區參觀的領導專家、與會嘉賓、專業觀眾、新聞媒體絡繹不絕，深圳衛視還在開幕當晚的《深視新聞》中波粒展區進行了報導。波粒以其在智慧型交通領域的突出成就及卓越產品，贏得到了參展各方的一致肯定與好評，成為展會期間備受關注的焦點。

展會期間，ITS金獅獎重磅揭曉，波粒BL-6720Q-PL數字百萬高清低照度寬動態交通監控攝像機榮耀摘得智慧型交通展ITS金獅獎桂冠。

BL-6720Q-PL數字百萬高清低照度寬動態交通監控攝像機是波粒純自主研發、專業用運於交通監控領域的攝像機，採用130萬CMOS感測器，其突出的寬動態功能可均衡圖像明暗對比，超強低照度性讓夜間車牌抓拍、道路監控也能實現畫質清晰。該款監控攝像機在眾多參選產品中，以其領先國內的技術性能，脫穎而出，摘得殊榮。

作為中國高清視頻監控的領導品牌，波粒科技依託高清視頻監控領域的八年技術積澱，及強大的研發後盾，成就國內交通系統的核心專家。未來，波粒還將致力於科技研發，依託百萬高清技術積澱，領跑國內智慧型交通行業。

高清監控在我國發展趨勢：

2010年底，索尼中國公司在北京舉辦了一次與安防媒體的溝通會。會上索尼中國介紹了公司的一些新產品和2010年索尼安防產品的市場情況，並徵求與會媒體對高清監控攝像機在中國市場今後發展的看法：你們預測一下，高清攝像機何時能在中國普及？會上發言的絕大多數媒體代表都認為，2-3年後高清攝像機就能在中國普及。對此，我提出了不同的看法。
我認為，雖然中國監控用戶對於高清產品有強烈需求，高清監控的技術也比較成熟，也有成套的產品推出，但是考慮到國內用戶對產品購置和運行費用的承受能力，高清監控設備使用環境還不成熟，相關標準配套還不完善，高清監控設備與已建成監控系統的整合還有一個較長過程。即使以市場份額30%作為普及的指標來考量，也需求5年左右的時間高清攝像機才能在中國普及。此後我徵求過幾位業內專家對此的看法，他們認為，我的看法還是很積極的，高清普及也許還要更長的時間。

發展核心問題

高清監控發展三大核心問題

高清百萬像素網路攝像機是安防行業推出的套用於監控領域的專業視頻監控攝像機。在如今這個高清時代，網路攝像機的高清技術決定了它的發展方向。高清網路攝像機使圖像清晰度有了質的飛躍，但也給高清監控系統帶來了一系列現實的問題。

1、頻寬問題

由於目前網路頻寬有限，高清視頻帶來的高碼率成為其最大的推廣瓶頸。如何用儘可能低的碼率傳輸儘可能高質量的視頻是高清監控需要解決的首要問題。同時由於網路的異構性，不同的網路具有不同的信道特性，不同的用戶享受到的網路頻寬也不相同，甚至同一用戶的頻寬也可能是隨時變化的。隨著監控領域的發展，各種用戶終端都有連線監控視頻的需要，如區域網路監控網路頻寬較為理想，用戶希望瀏覽高質量的視頻;而手機監控領域由於頻寬有限，用戶更看重的是低碼率下的視頻流暢性。如何適應這些不同的頻寬環境也是高清監控設備需要解決的問題。

2、顯示問題

相對於標清視頻，高清視頻的信息量大為豐富，相應的對解碼顯示性能要求也大大提高，如目前主流的PC機可以輕鬆實現8路D1標清視頻的解碼顯示，但若前端是1080P高清視頻，只能勉強解碼顯示1路。對於大型視頻監控平台，若全部使用高清視頻，伺服器解碼壓力會很大。

3、存儲問題

圖像解析度的提升，必然會消耗更大的存儲空間。以1920×1080@30幀視頻為例，利用H264的編碼算法，為保證清晰度，碼流需保持在6Mbps以上，約為標清視頻的4-8倍。在標清視頻條件下，一台16路DVR內置8快2T硬碟即可滿足長時間視頻存儲需求，而在高清監控中，這一時間將被大大縮短，即會帶來存儲成本的增加。