高清网络摄像机与新技术的结合应用

2012-11-06贺利新

中国公共安全 2012年6期

文/贺利新

高清网络摄像机与新技术的结合应用

文/贺利新

高清网络摄像机的市场正处于一个起步阶段，主要应用对清晰度有特殊需求的行业，例如城市治安监控、交通、机场、金融等行业的用户，他们对高清视频图像有着迫切的需求。在网络技术、海量存储技术、高清显示技术等客观条件逐步得到改善和提升的同时，高清网络摄像机自身“质素”则得到更大的关注，例如宽动态技术、智能分析技术及其它相关的技术，融合新技术或更多功能的高清网络摄像机在实现各行业个性化需求时，将逐渐爆发出前所未有的监控能力。

高清网络摄像机是指能按大于12fps连续采集最大分辨率大于720P（1280×720），或者达到1080P(1920×1080)甚至更高分辨率画面的网络摄像机，它是高质量成像监控的源头，直接将视频进行数字采集，高清编码压缩并IP封装，利用IP网络实现高清的实时监看、录像存储、回放转发等工作。高清网络摄像机采用高解析度芯片，可以拍出高质量、高清晰的影像，从百万像素到500万像素不等，是科技时代的新产物。

目前，高清网络摄像机的市场占有率越来越高，成为市场上重要领域升级改造或是新建安防监控项目首先考虑的监控产品。高清网络摄像机在高清监控、智能监控、与报警的联动等方面都表现出色，虽然高清监控在网络带宽、存储等方面尚有待加强，但仍然阻止不了高清网络摄像机的高速发展，高清图像技术与其它各种新技术的结合应用，使得高清网络摄像机在实现高清监控图像的同时，还能为我们做更多的事。

高清网络摄像机与各种技术的结合应用

高清市场的如火如荼，要想使自己的高清网络摄像机独秀一枝，必须要有区别于其它厂商的“一技之长”。目前各厂商均不约而同的将新技术运用在高清网络摄像机上，下文主要阐述目前高清技术与各种智能化技术、功能联动相结合应用的趋势。

高清技术与宽动态技术的结合应用

从标清到高清监控，应首要解决的是图像处理技术问题，影响高清监控图像处理技术的因素有传感器、视频编码、视频流。

高清IPC采用百万像素宽动态低照度逐行扫描CMOS传感器，其成本相对较低，芯片集成度高，处理速度快；且先进的H.264压缩技术，其压缩比高，可实现低带宽占用（同等画质下，H.264所占带宽比MJPEG和MPEG4要低30%左右），具有码流控制准确、稳定等优点。网络高清产品大多支持双码流传输，本地传输采用高码流获得更高的高清录像存储，远程传输采用较低码流以适应各种网络环境而获得较好的图像流畅度，减少对带宽的压力。

而与宽动态技术的结合，即使在最苛刻的光照条件下，也可捕捉到清晰、逼真的图像，不会因为阴影、眩光、反射和太阳光而使图像发暗或被破坏，得到高质量的图像。CMOS+DPS宽动态技术划时代地提升了一幅图像中亮和暗区域的影像拍摄效果，在所有像素被采集后，系统再对其进行处理，可以达到比CCD更真实、更清晰的高质量图像。

高清技术与智能技术的结合应用

智能安防视频监控系统的前端高清网络摄像机均带有操作系统，因此，在前端就可嵌入智能算法，智能算法直接处理从芯片输出的原始图像信息，基于原始图像，实现人脸侦测、物体丢失、物体遗留、电子栅栏、警戒区、人流量/车流量统计、移动侦测分析，达到个性化的智能监控。（如图1）

人口智能统计：在前端嵌入出入口人数统计功能，通过高清摄像机的录像，自动统计穿越重要出入口或指定区域的人或物体的数量。人口智能统计功能可广泛地应用在服务业、零售业等行业中，以协助管理者分析营业情况，计算顾客光顾情况，提高服务质量。

智能节能环保：智能安防视频监控系统还可准确地计算出某一室内环境中的人或物的状态，自动打开或增强相应位置的灯光，自动关闭或减弱其它位置的灯光，视需要调整灯光的强度等。智能算法与节能环保思想的结合得到客户的广泛赞赏和关注，现已应用在党政机关、学校、企业和大型居家环境，不尽为客户节能省电，还可消除巨大的电能浪费与安全隐患。

数据比对报警：此外，智能算法还可以自动分析实际环境中的人是否与已有数据库中的数据信息是否一致，来分析和判别是否有外人侵入，当数据不一致时，则及时启动预/报警功能。

高清技术与射频技术的结合应用

目前，一些企业的高清网络摄像机已经实现射频技术与高清视频相结合。例如深圳天鼎视科技有限公司的高清网络摄像机均有通信(COM)接口，使网络摄像机具有控制数据的捕获及转换功能，因此，可通过COM接口与外接的解码器相连接，利用COM口可以接收从射频传输过来的数据，做到图像和射频的结合。

高清技术与射频技术的结合可以代替固定打卡、非法人员的识别（比如可以给合法人员佩戴唯一标示的射频识别卡），有助于改进现实生活中或工作中很多较为繁琐的工作，有助于更体现企业形象，更体现高智能、高技术的价值。目前，与射频技术相结合的高清网络摄像机已经在一些工厂重要部位、办公楼门口、政府部门等得到应用。（如图2）

图1 人流量/车流量统计

图2 高清技术与射频技术的结合应用

高清技术与报警功能相联动

高清网络摄像机支持报警输入和报警输出、音频输入和双向语音对讲，支持SD卡录像、抓拍，支持移动侦测、EMAIL、FTP等报警联动功能，因此，能实现移动侦测报警、邮件/短信报警联动、报警紧急窗口弹出等报警联动功能。

高清网络摄像机均有报警（ALARM I/O）接口，报警信号电平接入，则可以启动报警传感设备，当网络摄像机接收到此数据后，可以对其进行编码处理，而后送入TCP/IP网络，通过应用软件对该报警信号进行各种联动响应设置，如发出声、光报警、电子抓拍、报警录像等报警联动。且每台网络摄像机都拥有独立的IP地址，能够直接与PC、远程管理平台等进行网络连接。在网络摄像机中配置内置的Email客户端，当接入互联网时，网络摄像机设备可以通过Email的方式把报警触发时抓拍的图片发送到指定的邮箱；也可以通过COM口与能连接的SIM卡的设备连接，利用短信、彩信方式下发给指定的手机终端，实现实时智能监控。

高清网络摄像机与移动侦测报警相结合运用在智能安防监控系统中。通过视频移动侦测的预/报警功能，精确地侦测和识别单个物体或多个物体的运动情况，包括其运动方向、运动特征等。当侦测与识别到是不认识的移动人体侵入时，即自动启动录像显示与预/报警，使值班人员能第一时间根据声光报警去进行查看与处理，并根据其运动情况，自动发送PTZ控制指令，使带云台的摄像机能够自动跟踪物体。若移动侦测的人体或物体超出该摄像机监控范围时，则自动通知移动人体或物体所在区域的其它摄像机继续进行追踪。另外，视频移动的检测区域还可单独地进行开或关，便于适应特殊时间段各出入口、大厅、停车场等的要求。两项技术的结合主要应用在银行、珠宝店、商店、仓库、财务室、军械室、保密室、博物馆、油库以及一切重要的监控的场所对安全性要求比较高的地方。

高清网络摄像机还可与探测报警相结合。在平安城市的建设中，易发生危险且人员安排比较困难的地方，如城市火灾易发处，水灾的水位，危房、桥梁易断处，道路危险路段、铁路公路易发生山石崩、雪崩地段，地震站侦测地震等的地方均可设置进行探测、识别与预/报警的智能功能，利用远程监控附带的智能系统进行反馈。通常，带有温度识别的设备可以探测出局部温度的变化，并触发警告；自动启动录像显示与预/报警，从而使值班人员能第一时间根据声光报警去进行查看与处理，以防止各种灾害带来的危害。两者的相结合应用大大减轻了人为操作的危险性和不确定性，为提供稳定可靠的数据提供了一种途径。

高清网络摄像机按行业需求不断细分

在不同行业中，客户对高清网络摄像机的功能需求也不尽相同。例如：

教育行业更注重软件的功能、产品功能的多样化的特性。校园除了建立安全防范系统，更需求考场监控系统、远程教学系统、教学评估系统等。

金融行业则更注重清晰度、信噪比、报警联动的特性。营业网点内部的场景监控需要高信噪比的高清网络摄像机，保证优质图像质量和回放效果；柜台交易要求高线、支持逆光补偿的摄像机，有效监控交易过程；对于一些重要岗位如金库、银行外围监控，要求具有报警功能的日夜型高清红外网络摄像机。

交通行业在智能化识别、清晰度、夜视功能等特性上要求较高。道路交通监控除了要求高分辨率外，还要求摄像机有智能识别的集成、完整的接口和高效的夜视功能等，能够实现车流量统计、车牌识别、逆行、24小时监控等功能。

工业行业则更注重防爆型、夜视、智能报警等特性。在石油、石化、煤炭、电力、水力等行业，由于现场环境错综复杂，温度湿度的变化，可燃性腐蚀性气体的存在，因而对前端设备的防护结构、材质，对环境变化的智能反应和报警等，提出更高的要求。

因此，针对不同的行业要求，高清网络摄像机的类别越分越细，个性化越来越明显，高清监控解决方案的定制化服务越来越受到青睐和欢迎。高清监控产品的市场逐渐进入井喷期，高清监控产品具备视频监控行业新模式的主要特征，高清将逐渐普及化，目前主要应用在一些对监控要求更高的领域，未来应用范围将逐渐扩大，由高端项目到普通项目、由重点部位到众多部位应用的过程；智能化与高清化将更紧密地结合在一起，高清化带动智能化向更全面、更稳定的方向发展，智能化也推动高清朝更优的方向迈进；而图像处理技术，DSP处理芯片在运算速度、价格、功耗、硬件资源、开发工具上都会有大的提升，智能视频分析技术也将越来越准确、细致；视频监控的配套市场日趋成熟，带宽的不断改善、3G的应用、云计算的导入等都将促进高清视频监控的多形式应用。