主頁（http://m.by236.com）：論視頻監控攝像系統的清晰度問題(2)

    近年來，高分辨率智能網絡攝像機得到越來越廣泛的應用。人們不僅能在美國的大使館、英國的機場、日本的水庫大壩或以色列的郵政大樓中看到這種攝像機，也可在沙特阿拉伯的輸油管道和麥加的停車場旁找到它們的身影。

    2004年，Bosch公司為德國的第一家監獄（JVA）安裝了多臺此類攝像機。2006年在德國凱徹斯勞滕足球場安裝了77臺該廠家提供的攝像機。德國鐵路公司已在許多火車站和鐵路路段使用了該類產品。其應用極為廣泛，有用于保障旅客安全的，有用于準確播報火車進出站時刻的，等等。

    經過對系統總體成本的核算，可以發現，新興的攝像機技術實際上比目前的標準視頻技術更節省成本。通過使用960線（而不是傳統的288線），該類攝像機中存儲的圖像清晰度要比一般系統的圖像高12倍，這意味著，對于同樣的監視面積，所需的攝像機用量更少。例如，一臺這種攝像機可以監視體育場館的多個轉動式檢票口。通過使用標準的90度廣角鏡頭，僅用一臺攝像機就能完成對整個房間的監控，而且清晰度比一般的系統更高。

    隨著IT標準在全世界范圍內的實施，價廉物美的標準連接元件可方便地用于攝像機連接：銅線、光纖或WLAN無線連接。由于該類攝像機不需加熱保溫防霧，所以可終年通過網線供電，而不需專門敷設電源。這就是為什么在凱徹斯勞滕的世界杯足球場安裝的77臺攝像機僅靠500W的中心穩壓電源就能正常運轉的原因。該類攝像機廠商開發的新型存儲技術只需極少的存儲計算機就能實現高清流暢視頻流的存儲。攝像機中的內部緩存可橋接數分鐘的網絡故障，避免信息遺失。系統能根據移動偵測的結果自動調整幀頻，這更進一步節省了存儲空間。由于該類攝像機避免使用機械活動部件和自動光圈鏡頭，整個系統的維護需求低，性能可靠。

    將288線的CIF圖像和960線的該類攝像機圖像做個比較，兩者在質量和清晰度上的差別便一目了然（如圖3所示）。百萬像素圖像的清晰度要比CIF圖像高12倍，因此，僅占圖像面積1/40的面部仍能清晰可辨。如果再進行適當處理，圖像質量還可以進一步提高。與之形成鮮明對比的是，從CIF圖像中提取的圖像不可辨識，因此沒有使用價值。

    與該類攝像機不同，市面上大多數所謂的數字IP攝像機（網絡攝像機）在原理上使用的仍是陳舊的模擬技術，它只是通過計算機網絡傳輸經數字化處理后的圖像。它們的構造是，以模擬攝像部件采集圖像模擬信號，再把模擬信號數字化。分辨率還是與以前沒有兩樣。這真是難以置信，但事實上，大多數的IP系統還是處于這種只存儲CIF、半幀的狀態。

    新型攝像機采用的分布型存儲技術，使一臺計算機就能同時記錄約40路流暢的高分辨率視頻流，這相當于舊技術中的4800幀/秒CIF圖像。可是常用的集中存儲型視頻系統中，由于計算機的計算速度和處理能力有限，攝像機的許多高分辨率圖像無法得以完整存儲，其整體幀頻往往不會超過100-200幀/秒的CIF圖像。

    該類攝像機可采用價廉物美的標準IT存儲設備來存儲視頻。一個容量為1.4TB的安全防故障磁盤陣列存儲器（RAID），其存儲空間足夠讓一臺晝夜不間斷運行的攝像機以全幀頻記錄百萬像素高清視頻附音頻長達兩個月，或者讓10臺攝像機連續記錄六天。如果再由事件驅動自動調整記錄幀頻，那么攝錄時間還可成倍增加。

    雖然MPEG-4視頻壓縮編解碼目前被廣泛應用，但它需要消耗計算機大量的運算能力，從而妨礙了高分辨率攝像機的應用和普及。視頻標準MPEG-4只適用于單一視頻流（例如電影）的壓縮和回放，而不適于同時實時顯示多臺攝像機的高分辨率視頻流。用MPEG-4編解碼存儲的移動對象圖像分辨率和質量都較低，只是由于人眼不能捕捉移動對象的所有細節，因此在看電影的時候我們感覺不到。正是出于這種原因，MPEG-4不適用于安防監控領域，因為恰恰是移動對象在安防領域尤為重要，必須保證它們足夠清晰，能夠辨認。

    為滿足安防監控領域的需要，該類攝像機廠商開發了視頻編解碼MxPEG，它只需要大約2Mbit/s的數據傳輸速率就可顯示和存儲流暢的高分辨率視頻流，反應時間也比MPEG-4短得多。MxPEG標準正被越來越多的世界各地攝像機生產商和軟件開發商采用和支持。整套編解碼不需要購買許可證，人人可以免費使用。