雖然模擬攝像機仍占據著3/4以上的市場份額,并且每年保持著18%以上的增長,但因為其清晰度限制,在一些高端項目中,用戶只能選擇造價較為昂貴的數字高清或調試維護更為復雜的網絡高清。這個現象直到2010年下半年安博會開始得到了改變。在這屆安博會上,SONY推出了配合EFFIO ISP方案的960H攝像機方案,從此拉開了模擬高清的序幕,大華股份、??低暤葟S家隨即推出700TVL、650TVL模擬高清攝像機產品。
攝像機的清晰度一般以電視線TVL表示,比如480TVL、540TVL等,業(yè)內對650TVL或以上的清晰度稱為模擬高清。一般來講,決定攝像機的清晰度主要有三個方面,分別是CCD傳感器、ISP圖像信號處理單元和鏡頭,本文將從這三方面探討模擬高清攝像機的技術特點和應用。
CCD
用來描述CCD傳感器的清晰度指標是CCD傳感器水平方向的有效像素,當前市面上主流的兩種標清CCD的有效像素分別是510H和760H,分別對應著CIF、和D1的清晰度。雖然通過ISP優(yōu)化,攝像機水平清晰度可以從540TVL提升到560TVL,但因為受限于CCD本身有效像素點的數量,仍達不到模擬高清所需的650TVL,因此要實現模擬高清,CCD傳感器必須采用960H。
相對于760H,960H在有效像素上提升了30%,反映到視頻圖像上,因為水平像素點從44萬增加57萬,圖像細節(jié)增多,圖像更為清楚。從圖1可以直觀地對比出三種規(guī)格的CCD對畫面的影響。
ISP
ISP的主要功能有解馬賽克(圖像插值)、3A、伽瑪校正、圖像去噪、寬動態(tài)等功能。要支持模擬高清,ISP必須要支持960H CCD,以實現650TVL以上的水平清晰度。
除此之外,為了適應更多應用和,模擬高清ISP在圖像去燥、寬動態(tài)等功能上有了很大的提升。模擬高清ISP采用3D降噪技術,在原有的幀內去噪的基礎上,增加了幀間降噪的功能,降噪效果更為明顯。
在寬動態(tài)處理方面,模擬高清ISP也實現了幀間寬動態(tài)技術,并把寬動態(tài)范圍提高到120dB(合6000多倍),大大超過了原有的160倍寬動態(tài)效果,圖2所示的是大華700線超寬動態(tài)攝像機DH-CA-F581EP的實測效果。
鏡頭
攝像機鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關鍵設備,它的質量(指標)優(yōu)劣直接影響攝像機的整機指標。為滿足清晰度要求,模擬高清攝像機應選用百萬像素鏡頭,以達到更好的效果。
模擬高清攝像機的應用
從上面的技術分析,我們可以總結出模擬高清攝像機特點如下:
· 但因為也是輸出標準的CVBS信號,完全兼容原有的模擬標清系統(tǒng),傳輸介質、傳輸距離、工程施工等都沒有改變,只需要更換模擬攝像機,就可以提升清晰度,如果配上大華的960H DVR,不僅清晰度能大幅提升30%,并且有更好的寬動態(tài)、低噪效果;
· 對工程商而言,施工方式不需要改變,不用額外培訓,符合原有的工作習慣;
· 模擬信號全兼容,在出現故障時也很容易定位和排除,而網絡高清系統(tǒng)需要解決設備兼容問題,出現故障時需要先排除復雜的網絡問題;
· 模擬高清攝像機延續(xù)了模擬機系統(tǒng)的優(yōu)勢,不需編碼,無延時,圖像還原效果更為逼真;
· 性價比較高,大華推出了模擬高清攝像機+960H DVR整套解決方案,碼流控制在2.5M左右,比D1增加25%,對整個系統(tǒng)而言,在增加30%的清晰度的情況下,模擬高清系統(tǒng)比D1標清系統(tǒng)造價提升不到20%,隨著模擬高清的不斷普及,造價提升的額度將降低到10%。
基于模擬高清攝像機的上述特點,下面選擇銀行營業(yè)廳監(jiān)控來說明模擬高清攝像機的應用。
銀行營業(yè)廳是銀行和客戶財務交接的重要場所,對安全級別要求較高,基本上都已經安裝有模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。針對日益復雜的外部環(huán)境、犯罪手段和形式的不斷變化,對于現有的視頻監(jiān)有更高的要求,實現視頻監(jiān)控的高清和智能,提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安保能力。而銀行營業(yè)廳監(jiān)控也是典型的寬動態(tài)和低噪場景,因此對攝像機的要求更為高。
具體監(jiān)控點部署如下:
營業(yè)廳門外:部署700線模擬高清紅外一體攝像機,實現營業(yè)廳外部環(huán)境晝夜監(jiān)控;
營業(yè)大廳:部署700線模擬高清寬動態(tài)攝像機或網絡高清攝像機,實現大廳人員臉部的清晰監(jiān)控,為實時監(jiān)控和事后取證提供有力的圖像支援;
營業(yè)柜臺:每個窗口部署一臺700線模擬高清寬動態(tài)攝像機,實現柜員日常情況監(jiān)控,規(guī)范操作,提供服務質量;
內部辦公區(qū)域:每個相對封閉的辦公場地內部部署700線紅外半球攝像機,對辦公室內部情況進行監(jiān)控,規(guī)范工作,防范內部財產丟失。
當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他消防火災預警系統(tǒng)獨立運行,無法實現煙霧或者火災預警時的聯動視頻畫面。某安防廠家還針對此需求推出了集成煙霧感應和溫度感應的攝像機,實現了火險系統(tǒng)的可視化管理。
在此方案中,配合具有國家專利權的煙感、溫感檢測功能攝像機,后端960H DVR,實現預覽及存儲視頻的溫煙感信息疊加與報警聯動,火災預警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的完美融合,實現火災報警系統(tǒng)可視化。
結語
安防視頻監(jiān)控發(fā)展20多年以來,伴隨著CCD技術和DSP技術的“摩爾定律”式迭代變更,視頻清晰度從最初的模擬300線發(fā)展到最新的高清1000多線,特別是2010年以來,高清產品層出不窮,其又可分成960H模擬高清、HD-SDI數字高清和720p/1080p網絡高清等三大類型,正如各大菜系滿足不同口味一樣,多樣化高清滿足著各種不同的用戶需求。而模擬高清攝像機,以其鮮明的特點,必將在接下來的幾年時間內占據主流市場。