2022年行业分析高清技术在网络视频监控领域的应用趋势

高清技术在网络视频监控领域的应用趋势有部分客户经常这样埋怨：一个规模很大的监控系统却在需要的时候连一个人脸都看不清晰；或者说：偏偏到了大事的重要过程，摄像机却看不清了。

如何传输保证质量的视频图像，成为了视频监控系统面临的重要问题。传统的模拟监控摄像机由于受NTSC/PAL制的限制，最多只能供应4CIF（约40万像素）的辨别率，往往难以保证足够的图像细节，有限的甚至缺乏的视频分析力量也很难为监控人员供应足够清楚的图像细节。而若要保证视频图像细节的清楚度，则摄像机的监控范围又会受到限制，这往往就意味着需要增加更多摄像机才能保证监控的有效掩盖范围。如何做到图像细节和监控掩盖范围二者兼顾兼得，是传统模拟监控系统遇到的一大挑战。

网络视频监控具有更高的图像高辨别率，安装部署便捷，支持PoE，节约线缆，轻松实现远程监控访问，嵌入式智能分析功能，敏捷性和扩展性强以及开放性良好等传统模拟监控系统所不具备的优势。其中，网络视频监控可以获得高清高辨别率的图像，这无疑供应了更多的图像细节，以更清楚地识别人脸、物体，以获得更为全面的视频信息，这一点成为网络视频监控的一大进展趋势和优势所在。

纵观工业科技的进展历程，如电话、电视、计算机等科技，推动其前生的主要驱动力是消费品市场的需求和进展。

目前，TV市场正快速向高清电视（HDTV）进展，这种变化显著改善了图像质量和颜色保真度。与传统模拟TV相比，HDTV的辨别率最高可达到前者的五倍，线性辨别率可达到前者的两倍。此外，HDTV还具有宽屏格式和DVD质量音频。

高清与百万像素的区分

随着客户纷纷要求更高图像质量标准，这种进展已往开头影响视频监控市场。更清楚、更逼真的图像正是监控行业长期苦苦追寻的，尤其是在那些具有移动对象或精确识别至关重要的行业应用中。

值得留意的是，在视频监控领域尤其是网络视频监控领域，一个常常听到的技术名词叫“百万像素”，而百万像素的网络摄像机可以满意其中的一些要求。然而，“百万像素”概念并不是一个公认标准，只是行业采纳的一个最佳实践，它详细指数字摄像机的图像传感器元素的数量。由于高辨别率往往伴随着大量的图像数据，这经常会影响帧速率。因此，百万像素摄像机通常强调的是图像的辨别率，而在图像的帧速上往往达不到实时的要求（25/30fps）。所以，仅仅强调百万像素，甚至将高清与百万像素等同起来，是目前监控行业常见的误区。

相比之下，满意任何给定HDTV标准的网络摄像机肯定能够供应某种辨别率、帧速率和颜色保真度，从而始终确保视频质量。

HDTV标准不仅定义了辨别率的要求（720P，1080i/P），同时也定义了全帧速的要求（25/30fps），以及颜色保真度的要求。并且，HDTV还定义了16:9的宽屏格式。

高清的标准化和格式

MPEG-1压缩标准的引入为数字TV奠定了基础，并且刺激了现代TV标准在全球范围内的开发。

当今，最重要的HDTV标准机构是美国电影电视工程师衆-会（SMPTE）。该组织是电影、电视、视频和多媒体的标准开发和权威实践领域公认的全球领导者，目前已定义了两个最重要的标准：SMPTE296M与SMPTE274M。

从根本上说，SMPTE296M定义了采纳逐行扫描的1280x720像素辨别率，而SMPTE274M定义了采纳隔行或逐行扫描的1920x1080像素辨别率。

有了诸如MPEG-2与H.264的数字压缩方法，一条模拟TV频道的带宽足以传输高达5个常规数字TV频道，或使用逐行扫描的2个HDTV频道。

HDTV通常采纳16:9的宽屏纵横比，以及带有逐行扫描的1920像素水平辨别率。因此，这就实现了2,073,600（1920x1080）像素的帧辨别率。帧速率可以变化，而且在字母p后指定，例如：1080p30或1080p50。

其他HDTV格式为1080i与720p。屏幕纵横比对全部三种格式都是一样的，即16:9。1080i用隔行扫描显示1920x1080行，而720p用逐行扫描显示1280x720（921,600）像素。

高清技术在视频监控领域的应用

毫无疑问，高清（HDTV）的引入对于视频监控领域进入一个崭新的阶段具有非常重要的里程碑意义。

采纳逐行扫描时，具有HDTV性能的网络摄像机实现了真颜色表示和清楚的图像，即使对象快速移动。这使得HDTV成为那些需要更多图像细节的监控场所最具吸引力的一个解决方案。

这种质量进展是人们始终苦苦追寻的目标，然而直到视频压缩技术进展到肯定水平常才得以实现。H.264标准是一个需要许可证才能使用的开放标准，可降低数字音频文件的大小，同时不会影响图像质量。与MotionJPEG格式相比，数字音频文件的大小可减小80%，而与MPEG-4Part2相比，可减小50%。由于其敏捷性以及带宽和存储的经济性，H.264有望比以前的压缩标准采纳范围更广泛。H.264是在视频监控中引入HDTV的先决条件。同时，有效的压缩实现了高辨别率、高帧速率和16:9屏幕纵横比。

在以往，高辨别率、高质量的图像需要消耗更多的摄像机图像芯片的处理资源，因此，受制于有限的摄像机芯片处理力量，相对算法简洁的M-JPEG成为高辨别率摄像机的压缩算法，然后带来特别高的视频占用带宽，甚至高达20Mbps~30Mbps；而随着芯片技术的迅猛进展，实现了高效的H.264压缩技术与HDTV高清视频的结合，则完全将高清视频所需的带宽掌握在完全可以接受的范围内，这也使高清监控的可用性大大提高。

用户可以选择从不同的角度在高清视频监控中获益。首先，16:9的宽屏格式使得视频监控的有效掩盖范围大大提高，假如将4:3纵宽比的传统摄像机安装在走道或出入口的吊顶上，则近1/3的监控区域对着天花板这样的无效监控区域，而真正掩盖走道或门的区域则只剩下2/3；相反，16:9宽屏格式的摄像机则有效提高了摄像机在横向上的掩盖范围，提高摄像