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百萬(wàn)像素高清攝像機(jī)技術(shù)及市場(chǎng)發(fā)展淺析
2010-08-24 來(lái)源:IT168 文字:[    ]
百萬(wàn)高清,其實(shí)早已不是什么新鮮的名詞了。早在四五年前,市場(chǎng)上就已經(jīng)有這樣的產(chǎn)品在進(jìn)行銷(xiāo)售。那么為什么“百萬(wàn)像素”、“高清”在2009年會(huì)忽然間引起行業(yè)內(nèi)各家廠商如此高度的關(guān)注呢?首先還是讓我們先來(lái)了解一下數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品與傳統(tǒng)模擬攝像產(chǎn)品之間的區(qū)別吧。

    數(shù)字百萬(wàn)高清與傳統(tǒng)模擬攝像產(chǎn)品的比較

    從性能而言,數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)可以說(shuō)是全面的超越了傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī),由于其工作原理的本質(zhì)性區(qū)別,模擬攝像機(jī)技術(shù)在發(fā)展中出現(xiàn)了各種瓶頸與限制,而數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品的突出特點(diǎn)則克服了這些限制。百萬(wàn)高清攝像機(jī)與模擬攝像機(jī)最大的差別在于畫(huà)質(zhì)上的飛躍。

    首先,傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)原本分辨率就不高,加之要受到反復(fù)的A/D轉(zhuǎn)換、電磁傳輸干擾、隔行掃描、D1畫(huà)面的合成反交錯(cuò)等視頻損傷的影響,實(shí)際到達(dá)人眼時(shí)已經(jīng)非常的模糊不清了,所以無(wú)論是D1還是4CIF等只不過(guò)是理論數(shù)值,在實(shí)際應(yīng)用中清晰度則完全達(dá)不到理論數(shù)值水平。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采用的是數(shù)字信號(hào)傳輸,它將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),然后由DSP進(jìn)行圖像壓縮與處理,最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字壓縮視頻輸出,數(shù)字?jǐn)z像機(jī)在抗電磁干擾性、逐行掃描、畫(huà)面分辨率方面都擁有傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。

    其次,傳統(tǒng)模擬彩色攝像機(jī)采集垂直分辨率,PAL制式下625線,去消隱后575線,最高達(dá)到540線左右已經(jīng)是目前的極限,而數(shù)字高清攝像機(jī)最低可達(dá)800線以上,并且從分辨率上來(lái)看,傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)最高分辨率可以達(dá)到D1或者4CIF左右,約合(40萬(wàn)像素),而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)則沒(méi)有此項(xiàng)限制,可以達(dá)到百萬(wàn)級(jí)像素甚至千萬(wàn)級(jí)像素,兩者之間在像素和清晰度方面的表現(xiàn)則根本不可同日而語(yǔ)。

    第三,數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)采用的圖像掃描模式為逐行掃描,每一幀圖像均由電子束順序一行接著一行連續(xù)掃描而成。而傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)的掃描模式則采用隔行掃描,隔行掃描的行掃描頻率為逐行掃描時(shí)的一半。隔行掃描由于其工作原理所以在應(yīng)用中擁有諸多缺點(diǎn),例如產(chǎn)生行間閃爍效應(yīng)、出現(xiàn)并行現(xiàn)象或出現(xiàn)垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象等不良效應(yīng),并導(dǎo)致整體運(yùn)動(dòng)畫(huà)面清晰度降低。

    第四,數(shù)字高清攝像機(jī)的色彩可以做到比模擬攝像機(jī)更加逼真,模擬視頻信號(hào)中的亮度信號(hào)與色度信號(hào)由于占用了相同的頻帶,在由視頻采集芯片做梳狀濾波(亮色分離)時(shí),很難將色度與亮度信號(hào)徹底分離,導(dǎo)致畫(huà)面出現(xiàn)雜色斑點(diǎn)與色滲透現(xiàn)象,而數(shù)字高清攝像機(jī)則沒(méi)有這個(gè)煩惱,色彩更加的逼真、更加富有層次感、畫(huà)面飽和度更佳。

    第五,模擬攝像機(jī)需要將控制線、視頻線、音頻線、電源線都以獨(dú)立的形式進(jìn)行布線搭配,布線非常的繁瑣復(fù)雜且工作量大、綜合布線成本較高,在工程應(yīng)用中有許多的局限。

    所以,從功能方面來(lái)看,數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品相較于傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)來(lái)說(shuō)確實(shí)有著許多的優(yōu)勢(shì),但僅從功能這個(gè)單一的角度來(lái)分析、判斷還是比較片面的。為了更加全面地分析安防行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),并解開(kāi)筆者對(duì)本次安博會(huì)上數(shù)字百萬(wàn)高清的系列產(chǎn)品集體亮相的疑問(wèn),筆者從市場(chǎng)需求的角度展開(kāi)了深入的調(diào)查和走訪。

    市場(chǎng)迫切需要高清晰度及數(shù)字化產(chǎn)品

   通過(guò)深入一線市場(chǎng)與廠家、器材商、工程商以及用戶端交流發(fā)現(xiàn),其實(shí)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于安防監(jiān)控產(chǎn)品高清晰度和數(shù)字化的需求是十分迫切的,特別在一些民用市場(chǎng)和政府市場(chǎng)領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)字百萬(wàn)高清都有著非常強(qiáng)烈的渴望。

    現(xiàn)在的安防產(chǎn)品中,絕大多數(shù)的模擬攝像設(shè)備均不能滿足使用環(huán)境的需要,導(dǎo)致大量的監(jiān)控都是無(wú)效監(jiān)控、形同虛設(shè),每當(dāng)事件發(fā)生時(shí)都起不到提供重要線索的關(guān)鍵作用。筆者在與一位公安系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行交流時(shí),這位領(lǐng)導(dǎo)感觸頗深地向筆者描述:“我們?cè)谵k案的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題,在犯罪現(xiàn)場(chǎng)附近安裝了視頻監(jiān)控設(shè)備,但是當(dāng)辦案人員將視頻材料提取出來(lái)尋找辦案線索時(shí)才發(fā)現(xiàn),這些視頻材料大多數(shù)根本提供不了任何對(duì)案件有價(jià)值的信息,人物模糊不清、還有很多的雪花噪點(diǎn),特別到了夜間基本上就是一團(tuán)黑影,而且大部分的案件發(fā)生都是非?焖俚模慨(dāng)畫(huà)面人物較多或者動(dòng)作較快時(shí)圖像效果就更差,甚至出現(xiàn)圖像丟失或卡的情況,使得我們的辦案人員苦不堪言,許多案件正是沒(méi)有辦法及時(shí)的取證和收集線索而延誤了辦案的時(shí)機(jī)。我們有的民警同志只能戲稱(chēng)這些線索為‘由俄羅斯方塊組成的印像派油畫(huà)'。所以,我們非常迫切地希望能夠提高視頻監(jiān)控的清晰度,讓我們能夠通過(guò)這些有效的工具發(fā)揮更大的作用保護(hù)人民的生產(chǎn)和生活安全。”

    與此類(lèi)似的肺腑之言筆者在公交、社區(qū)、商場(chǎng)、超市等領(lǐng)域都曾不止一次聽(tīng)到。在交通監(jiān)控領(lǐng)域,筆者了解到,由于工作特性所致,交通部門(mén)不得不采用清晰度較高的視頻監(jiān)控產(chǎn)品。但是由于模擬攝像機(jī)無(wú)法滿足實(shí)際需要,所以不得不高價(jià)從國(guó)外采購(gòu)清晰度較高的監(jiān)控設(shè)備,而這些產(chǎn)品的性價(jià)比極低,但由于沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品,所以每年國(guó)家不得不花費(fèi)大量的經(jīng)費(fèi)投入到交通的視頻監(jiān)控項(xiàng)目中。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)交管部門(mén)最希望的就是看到國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)在百萬(wàn)高清領(lǐng)域有所建樹(shù),幫助國(guó)內(nèi)道路監(jiān)控事業(yè)的快速發(fā)展。

    通過(guò)以上走訪和調(diào)研發(fā)現(xiàn),市場(chǎng)對(duì)數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品的需求非常迫切,市場(chǎng)開(kāi)拓空間也非常巨大。然而,通過(guò)這些走訪調(diào)查后,筆者心中卻浮起了另一個(gè)新的問(wèn)題:既然數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品在四五年前就已經(jīng)出現(xiàn),并且從功能和市場(chǎng)需求角度都全面超越了傳統(tǒng)模擬攝像機(jī),為什么在之前并沒(méi)有引起大規(guī)模的銷(xiāo)售熱潮呢?

    用戶存在哪些認(rèn)識(shí)誤區(qū)?

    四五年前,數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品剛在市場(chǎng)上出現(xiàn)時(shí),由于當(dāng)時(shí)的帶寬、硬盤(pán)、處理器、技術(shù)水平、價(jià)格等綜合環(huán)境因素的限制,一開(kāi)始就表現(xiàn)出了與市場(chǎng)的不適應(yīng),并且由于當(dāng)時(shí)配套設(shè)施的技術(shù)水平有限,在實(shí)際應(yīng)用中不僅表現(xiàn)不出應(yīng)有的優(yōu)勢(shì),反而出現(xiàn)了許多應(yīng)用弊端,然而正是因?yàn)楸锥嗽斐闪耸袌?chǎng)對(duì)于數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品的許多誤解,也是因?yàn)檫@些誤解限制了數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品的快速發(fā)展。然而經(jīng)過(guò)這幾年的摸索和發(fā)展,數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品已經(jīng)爆發(fā)出強(qiáng)大的生命力,下面我就從幾個(gè)方面對(duì)數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品由于歷史原因造成的一些認(rèn)識(shí)誤區(qū)進(jìn)行分析和正解。

    首先,現(xiàn)階段市場(chǎng)普遍認(rèn)為“數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品是價(jià)格昂貴的工程奢侈品”。其實(shí)不然,過(guò)去,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)幾乎都出自國(guó)外廠家及他們的國(guó)內(nèi)代理商,由于競(jìng)爭(zhēng)不充分加上制造成本相較國(guó)內(nèi)較高,導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格極其昂貴,讓很多的用戶都只能望而卻步,導(dǎo)致百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)成為了市場(chǎng)上的“概念”產(chǎn)品。而今天,國(guó)內(nèi)一些技術(shù)研發(fā)實(shí)力強(qiáng)大的核心生產(chǎn)廠家突破國(guó)外的技術(shù)封鎖和層層技術(shù)難關(guān),自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)在成本上具有巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),一些創(chuàng)新型企業(yè),將用于民用數(shù)字照相機(jī)的美國(guó)TI公司的達(dá)芬奇DM3XX系列的芯片,用于安防數(shù)字?jǐn)z像機(jī),由于民用芯片的使用量大并且技術(shù)穩(wěn)定先進(jìn),所以一旦在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中研發(fā)成功,將成為性價(jià)比非常卓越的高性能產(chǎn)品。

  第二,硬盤(pán)占用大。在傳統(tǒng)概念中,數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品由于其畫(huà)質(zhì)綜合表現(xiàn)卓越,所以碼流非常大,對(duì)硬盤(pán)要求也非常高。但是隨著電腦硬件的發(fā)展,硬盤(pán)的價(jià)格越來(lái)越低廉,而容量卻越來(lái)越大,數(shù)字720P的分辨率雖然比D1要高出兩倍,但是其碼流幾乎可以做到與D1相當(dāng)。其原因在于數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品畫(huà)面干凈沒(méi)有雪花噪點(diǎn),加上視頻傳輸過(guò)程中沒(méi)有圖像干擾,所以大大節(jié)省了碼流和硬盤(pán)空間。而對(duì)于模擬攝像機(jī)來(lái)說(shuō),所有的雪花噪點(diǎn)都將以運(yùn)動(dòng)畫(huà)面的形式被錄下來(lái)。所以綜合來(lái)說(shuō),硬盤(pán)占用空間大的問(wèn)題已經(jīng)得到了全面的解決。

    第三,帶寬不夠。以實(shí)際數(shù)值來(lái)說(shuō),720P25幀/秒的傳輸與錄像碼流為500K-3Mbps之間,比起傳統(tǒng)352x288分辨率的25幀/秒250K左右的碼流來(lái)說(shuō)確實(shí)要稍微大一些,但是在本地錄像的監(jiān)控環(huán)境中,采用光纖、寬帶則根本沒(méi)有任何問(wèn)題,在遠(yuǎn)程監(jiān)控環(huán)境中則可以采用雙碼流技術(shù),在遠(yuǎn)程顯示采用CIF,而本地則采用高清格式進(jìn)行錄像處理。技術(shù)發(fā)展至今,大可不必?fù)?dān)心帶寬的問(wèn)題影響工程質(zhì)量。

    第四,數(shù)字?jǐn)z像機(jī)只是用來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的攝像機(jī)。市場(chǎng)上有許多用戶將數(shù)字高清攝像機(jī)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),通過(guò)對(duì)數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)的深入了解后,筆者認(rèn)為這種叫法并不準(zhǔn)確。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)最大的特性是高清,是行業(yè)自然發(fā)展可用來(lái)取代模擬攝像機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品,而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控僅是攝像機(jī)的其中一個(gè)功能,在數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)產(chǎn)品系列中,網(wǎng)絡(luò)僅是一種傳輸方式而已,還有例如USB、VDSL等其它傳輸方式。

    未來(lái)刮起數(shù)字百萬(wàn)高清颶風(fēng)

    在科技飛速發(fā)展的今天,各種配套的綜合硬件得到了不斷的改善和升級(jí),軟件也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,用戶對(duì)于百萬(wàn)高清的認(rèn)識(shí)也不斷深入,可以說(shuō)數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)大展拳腳的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。從目前數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品的各項(xiàng)功能和參數(shù)來(lái)說(shuō),已經(jīng)全面超越了傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī),市場(chǎng)上對(duì)于高清的長(zhǎng)期需求將得到切實(shí)的滿足,這應(yīng)該可以解釋為什么在09年的深圳安博會(huì)成為了百萬(wàn)高清產(chǎn)品集體大亮相的高清盛會(huì)?梢灶A(yù)見(jiàn),未來(lái)在安防行業(yè)內(nèi)將刮起一股強(qiáng)勁的數(shù)字百萬(wàn)高清颶風(fēng)。隨著高清的普及,智能監(jiān)控也將得到長(zhǎng)足的發(fā)展。

    在安博會(huì)上,遇見(jiàn)一位剛購(gòu)買(mǎi)數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)的河北經(jīng)銷(xiāo)商,這位經(jīng)銷(xiāo)商激動(dòng)地說(shuō)道:“09年要是還不做數(shù)字高清,就跟不上潮流了,我們這行最怕自己過(guò)時(shí)嘍,呵呵!”看著他憨厚的笑容,筆者衷心祝愿這位經(jīng)銷(xiāo)商能夠在這個(gè)關(guān)鍵的行業(yè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上將自己的事業(yè)不斷發(fā)展壯大,也祝愿安防行業(yè)因?yàn)閿?shù)字百萬(wàn)高清時(shí)代的到來(lái)而更加的興旺發(fā)達(dá)。

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