高清攝像機概念

　　“高清”，英文為“HighDefinition”，縮寫為“HD”。高清實際上是數字電視技術、先進的像素與分辨率技術和廣播技術等多項技術的共同結晶。

　　普通模擬電視依靠帶有調制的連續電壓來傳輸圖像，而數字電視則采用與計算機相同的數字編碼方式，對圖像和聲音進行處理。使得圖像更加清晰，色彩更加鮮艷。但是，數字電視要達到高清水平，不僅需要電視機是數字高清，還得依靠高清信號的制作技術和發射數字高清信號的設備。

　　在監控行業存在“標清”與“高清”之分，兩者之間的分界線就是百萬像素或720p，達到百萬像素或720p的稱之為高清。

　　高清可分為以下幾種模式:

　　（1）1080i格式，是標準數字電視顯示模式。1125條垂直掃描線，1080條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1920×1080，隔行／60Hz，行頻為33.75KHz。

　　（2）720p格式，是標準數字電視顯示模式。750條垂直掃描線，720條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1280×720，逐行／60Hz，行頻為45KHz。

　　（3）1080p格式，是標準數字電視顯示模式。1125條垂直掃描線，1080條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1920×1080逐行掃描，專業格式。

　　高清攝像的發展階段

　　數字顯示技術的發展分三個時代:

　　第一代是可接駁數字信號的模擬電視機或監視器，或稱作可接收1080i、720P、1080P的“格式高清”電視機或監視器。目前電視按信號傳輸可以分為模擬電視和數字電視兩大類，模擬電視載波傳輸的為模擬信號，可以達到325線，數字電視載波傳輸的為數字信號，可以達到1080線。

　　第二代高清是“芯片高清”。準確地說，引擎高清的芯片在電視機或監視器內部實現了對信號的數字處理。所謂的數字處理，就是可以對接入的模擬信號轉化為數字信號，也可以直接接駁輸入的數字信號。

　　無論輸入方式是模擬還是數字，在內部的處理方式都是數字的。除了要有數字高清的接口、能處理數字電視的芯片外，還要有能顯示高清信號的屏或顯像管。

　　第三代數字高清是“顯示高清”，數字電視顯示垂直清晰度可達到720線，部分數字高清電視機使用了特制的1080PTV面板和先進的引擎系統，這類產品完全具備了1080P顯示能力，清晰度比普通高清顯示提高50％，并能接收和顯示較低格式的信號，畫面效果比1080i、720P兩種格式更清晰、更穩定。比如:美電貝爾的百萬高清攝像機BL-E800H-131／3〃SONYCCD，支持P／N制式，圖像壓縮格式H。264／MPEG4／M－JPEG標準，音頻采用G。726壓縮標準，支持12.5fps（1280＊960）、25fps（1280＊720）／D1／HD1／CIF／QCIF／VGA／QVGA分辨率，支持本地熱手插拔閃存卡存儲，可選配3G網絡（三家運營商）與WIFI無線網傳輸，支持POE供電，網絡接口:RJ-45、10／100BASET，網絡協議TCP／IP，防雷設計，標配電源DC12V2A，真正實現1080的高清效果。

　　在第三代數字高清設備中，目前最具代表性的液晶和等離子，所采用的新一代面板都具備高分辨率的特性，均可以實現720P和1080i。但是液晶和等離子產品要直接將最清晰原始的1080P數字信號展現出來，實現最佳畫質，不僅需要特制的1920×1080TV面板，而且需要全面提升液晶產品的顯示系統、尤其是數字引擎的技術水平。這類產品技術難度較大，成本要比720P和1080i增高不少。因此，目前市場主流高清液晶和等離子電視僅是支持720P和1080i，兼容1080P，而真正達到1080P畫質的高清液晶和等離子產品可以說非常少。

　　高清攝像機是不是等于“百萬像素攝像機”呢，其實目前行業上對此并沒有確定的說法，甚至有人曾經把4CIF分辨率（704＊576像素）或500線以上的模擬攝像機稱作“高清攝像機”，這并沒有錯，“高清”本身就是一個主觀感覺的詞。現在，我們追根溯源，看看“高清”一詞的來源，很顯然，這里是借鑒了廣播電視系統的概念。目前，支持1280×720逐行掃描、1920×1080隔行掃描、1920×1080逐行掃描三種顯示模式的電視可以稱為“高清”電視。如此，高清攝像機不一定要達到百萬像素（最低在90萬），但是，百萬像素攝像機已經達到“高清”的分辨率標準了。但是對于攝像機，另外一個“高清”指標是幀率，按照廣播電視中“高清”概念，高清應該是實時視頻，但是，視頻監控中很難達到百萬像素實時。因此，目前可以說，高清網絡攝像機是指能按大于12f／s連續采集分辨率大于720P（1280＊720）的網絡攝像機。

　　網絡高清攝像機在監控應用中的優勢與注意要點

　　百萬高清攝像機代表的是視頻監控的未來，但就目前來說，視頻監控還處在“模擬”到“數字”的轉化階段，高清攝像機如果要得到全面應用，也需要一定的成長經歷，因為一個新概念的技術必然經過用戶的考驗，而且要結合中國特色的社會會文化推廣。

　　一般百萬像素高清網絡攝像機相比傳統模擬攝像機、普通網絡攝像機具很多優勢:高清晰度，百萬像素級的傳感器，可以獲得更多的視頻信息；逐行掃描的CCD／CMOS可以讓畫面更清晰、自然流暢；方便集成智能分析功能；數字PTZ功能，沒有機械移動部件，更耐用；一個百萬高清攝像機可以代替多個普通攝像機，節省線纜、安裝、維護費用。

　　高清網絡攝像機具有覆蓋范圍更大，圖像質量好，覆蓋范圍更大，圖像質量好等優點，在實際應用中如何注意那些要點，我們可以從實際案例簡述要點。

　　目前，市場上把高于480線的攝像機定位為高清攝像機，其實市場上銷售的500線以上的高清晰攝像機有部分和480線的CCD是基本相同的，主要是視頻數字處理芯片（DSP）不同。在項目設計上我們設計采用BL-700CB和BL-E800H-13滿足客戶的需求BL-700CB是采用SONYSuperHADⅡCCD，3D數碼降噪功能，采用高性能14bitDSP處理器，清晰度彩色600TVL轉黑白650TV。

　　BL-E800H-13130萬日夜型高清網絡音視頻攝像機采用1／3〃SONYCCD，支持12.5fps（1280＊960）、25fps（1280＊720）高清圖像傳輸。

　　其實，高清百萬像素單從肉眼上是很難分辨出來的。因此，首先要用專業的測試儀器來測試，測試攝像機的清晰度、色彩還原度、信噪比、低照度、同步、色同步、副載波頻率等技術指標。其次，可以模擬一些場景進行測試。主要是觀測靜態清晰度、動態清晰度、色彩還原度。其二，可以通現場真實環境實用調度，因為不同環境對圖像的白平衡有不同改變，也出現不同的效果。

　　在實際應用中，出現很多不同的環境可以直接對監控攝像機造成很大影響，導致無法正常工作。因此，項目實施上還要注意它的數據接口是不是多種類型。觀察后面板上是不是有報警接口，音頻接口和RS-485接口。有的接口能夠提高監控的安全等級，有的接口能夠方便遠程列表調用設置。

　　在實際工程中，常常會遇到電源不穩定而燒壞攝像機的現象。特別是在一些邊遠山區，電壓時高時低，非常容易導致監控攝像機無法正常運轉。目前，攝像機的電源大部分是DC24V和AC12V。但是有的廠家的攝像機是有電源冗余作用的，比如標準電壓是AC12V，但是攝像機卻可以在9-16V之間正常工作。電源范圍寬的優勢在電壓不穩定時候自然也就凸顯。

　　要獲取高清影像，除了前端是高清攝像機之外，傳輸系統，中間系統和終端顯示系統都必須滿足帶寬和壓縮的要求，才能達到高清晰度的實際效果。包括線纜、矩陣、硬盤錄像機，視頻服務器、各種視頻編碼器等。光纜的帶寬大、衰減小、高抗干擾、可較好保證圖像傳送

　　綜上分析，要實現高清監控必須要有完整的高清監控設備和解決方案來實現。為了全面滿足高清監控的需求，特別是針對機場行業的高清監控需求，美電貝爾強力推出了整體高清監控解決方案，完整的產品線涵蓋至前端視頻采集、編碼、傳輸、存儲、控制、解碼輸出，直至中心管理平臺等，這些產品和方案都在實際項目成功應用。

　　例如130萬像素CCD高清網絡攝像機，可實現130萬像素高清視頻圖像實時傳輸；BL-700系列混合DVR，兼有DVR和NVR的功能，實現高清錄像和回放等；高清解碼卡／器，支持高清解碼；視頻綜合管理平臺，支持大規模組網、支持海量存儲等眾多功能。

　　結語

　　隨著國際市場和國內市場對于監控系統的普及和大量使用，人們對圖像的要求越來越高:從最開始的能看到圖像，到現在的要清晰的圖像，從模擬視頻到數字，從普通視頻到高清視頻，再到今后的能進行處理分析的高清晰圖像。

　　整個市場高清化、網絡化、智能化、集成化、模塊化的氛圍，消費者的需求無疑刺激高清百萬像素網絡攝像機等高清技術與產品的快速普及。

　　預計在今后幾年的實際應用中，遠程網絡視頻監控系統解決方案，必將會成為視頻集中管理平臺必不可少的一部分，將對保證社會平安，促經濟發展起到重要作用。