高清，顧名思義是指高清晰度，英文縮寫(xiě)是HD(High Definition)。清晰度的分辨率有很多種，而目前安防行業(yè)內(nèi)所說(shuō)的高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)主要指分辨率為720P與1080P兩種格式的數(shù)字攝像機(jī)，其畫(huà)面寬高比定義為16:9。720P即是1280*720分辨率，而1080P則是1920*1080，其中后綴“P”代表的是逐行掃描。對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)的圖像采集，相對(duì)隔行掃描，逐行掃描可以獲得更好的動(dòng)態(tài)圖像，不會(huì)產(chǎn)生拖尾，因此對(duì)安防監(jiān)控應(yīng)用來(lái)說(shuō)逐行掃描更加適合。

　　本文將從目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的發(fā)展情況和索尼具備的技術(shù)來(lái)進(jìn)行闡述。

　　一、高品質(zhì)圖像

　　圖像品質(zhì)是監(jiān)控最基本也是最重要的要求，離開(kāi)了圖像品質(zhì)這一點(diǎn)再談其他的功能特性都是舍本逐末。監(jiān)控場(chǎng)景千差萬(wàn)別，這就要求監(jiān)控?cái)z像機(jī)能適應(yīng)各種場(chǎng)景的復(fù)雜光線(xiàn)，獲得出色的圖像品質(zhì)。圖像品質(zhì)包含的內(nèi)容非常多，主要有以下幾點(diǎn)：

　　1) 色彩還原。攝像機(jī)是否能真實(shí)還原實(shí)際場(chǎng)景的圖像顏色，白平衡是否準(zhǔn)確，是否存在偏暖或偏冷;

　　2) 動(dòng)態(tài)效果。移動(dòng)物體邊緣是否清晰，是否有拖尾;

　　3) 低照度表現(xiàn)。在低光環(huán)境下攝像機(jī)能否獲得明亮的圖像，靈敏度是否出色;

　　4) 寬動(dòng)態(tài)。在光線(xiàn)明暗對(duì)比強(qiáng)烈的場(chǎng)景中攝像機(jī)能否兼顧亮區(qū)和暗區(qū)，動(dòng)態(tài)范圍是否足夠大;

　　5) 對(duì)焦準(zhǔn)確性。攝像機(jī)能否在各種光照條件下精確對(duì)焦，不出現(xiàn)失焦或?qū)躬q豫反復(fù)的情況。

　　沒(méi)有先進(jìn)的技術(shù)作保障，要實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的圖像效果是不可能的，而索尼正是具備深厚研發(fā)實(shí)力的企業(yè)，這保證了高品質(zhì)的圖像效果。索尼是業(yè)內(nèi)唯一能同時(shí)提供監(jiān)控?cái)z像機(jī)各個(gè)主要部件的廠(chǎng)商，包括感光器件CCD/CMOS、圖像處理芯片DSP、攝像機(jī)模塊、及成品攝像機(jī)，形成了完整的產(chǎn)品線(xiàn)。同時(shí)索尼在日本和中國(guó)都設(shè)有研發(fā)中心，實(shí)現(xiàn)了世界最新的技術(shù)與中國(guó)實(shí)際需求同步。

　　感光器件是攝像機(jī)最為核心的部件，在模擬攝像機(jī)以及標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中，最為廣泛使用的是CCD，而索尼CCD長(zhǎng)期以來(lái)都在市場(chǎng)上有著很好的表現(xiàn)，出貨量遙遙領(lǐng)先。進(jìn)入高清監(jiān)控時(shí)代以后，CMOS逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。CCD的特點(diǎn)是靈敏度高，但響應(yīng)速度較低，不適用于高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)采用的高分辨率逐行掃描方式，因此高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)普遍采用CMOS感光器件。對(duì)于相同尺寸的感光器件，像素越高，意味著每個(gè)像素的進(jìn)光量越少，因此目前高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)的突出問(wèn)題是清晰度提高，靈敏度降低。幸運(yùn)的是，目前已經(jīng)研發(fā)出720P與1080P專(zhuān)用的CMOS器件，其靈敏度性能已經(jīng)與CCD接近。

　　在索尼推出的高清產(chǎn)品中，為了提升圖像效果，包括靈敏度和寬動(dòng)態(tài)，特別開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)新的功能——View-DR。這個(gè)功能實(shí)際上包含了三項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)：索尼針對(duì)安防監(jiān)控研發(fā)的專(zhuān)業(yè)高靈敏度Exmor CMOS、多次曝光寬動(dòng)態(tài)技術(shù)、可視性增強(qiáng)(VE)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)寬動(dòng)態(tài)打開(kāi)后靈敏度是會(huì)降低的，但通過(guò)開(kāi)啟這個(gè)功能，不僅寬動(dòng)態(tài)范圍超過(guò)120dB，達(dá)到超寬動(dòng)態(tài)的驚人效果，而且相比傳統(tǒng)寬動(dòng)態(tài)靈敏度提升了2倍，同時(shí)對(duì)比度也增加4倍，使圖像效果在低光和明暗對(duì)比強(qiáng)烈的環(huán)境中得到極大增強(qiáng)和改善。

　　在高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)噪點(diǎn)控制方面，索尼也有獨(dú)特的技術(shù)，即超級(jí)動(dòng)態(tài)降噪技術(shù)(XDNR)。傳統(tǒng)的降噪技術(shù)往往在噪點(diǎn)控制和移動(dòng)物體拖尾兩方面難以兼顧，噪點(diǎn)降低了但移動(dòng)物體就會(huì)有拖尾，而移動(dòng)物體邊緣清晰了那噪點(diǎn)就會(huì)增加。索尼高清攝像機(jī)的超級(jí)動(dòng)態(tài)降噪技術(shù)正是平衡了這兩者的關(guān)系，在降低噪點(diǎn)的同時(shí)也能保證移動(dòng)物體的邊緣清晰不拖尾(如下圖所示)。這對(duì)于安防監(jiān)控來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的，因?yàn)榘卜乐饕褪顷P(guān)注移動(dòng)物體如人、車(chē)等。

　　二、高效網(wǎng)絡(luò)傳輸

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅軐?duì)于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)特別是高清機(jī)型來(lái)說(shuō)是非常重要的。因?yàn)楦咔鍞z像機(jī)比普通標(biāo)清攝像機(jī)發(fā)送的圖像分辨率更大、信息更多，客觀上對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。很多方面的問(wèn)題諸如最大分辨率對(duì)帶寬的影響、有幾種編碼方式、有幾種碼流可選、是否實(shí)時(shí)、是否支持無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等等都需要考慮。

　　目前主流的壓縮格式有三種，分別是JPEG、MPEG-4、H.264。JPEG是單幀圖片的壓縮，單張圖片的效果最佳，但占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源較大;MPEG-4和H.264是幀與幀之間的連續(xù)壓縮，這是指如果監(jiān)控的目標(biāo)圖像沒(méi)有變化或變化不大時(shí)，攝像機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)非常小，這樣就能避免重復(fù)傳輸占用帶寬。其中目前最流行的壓縮格式H.264的壓縮效率最高。這三種壓縮方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，不能簡(jiǎn)單地說(shuō)哪種更好，只能根據(jù)用戶(hù)實(shí)際使用的需求來(lái)選擇。H.264雖然壓縮效率最高，但其對(duì)后端服務(wù)器和管理軟件的解碼能力和資源耗費(fèi)也最大;JPEG雖然占用帶寬最高，但作為存儲(chǔ)格式的圖像品質(zhì)是最好的，對(duì)于后期調(diào)查取證來(lái)說(shuō)能得到最清晰的圖像;MPEG-4格式通用性最強(qiáng)，各個(gè)品牌和型號(hào)對(duì)其支持最好，同時(shí)對(duì)后端軟件系統(tǒng)解碼資源的占用也相對(duì)較低。所以這三種編碼方式各有所長(zhǎng)，要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)選擇。

　　另外，輸出碼流是否穩(wěn)定也成為影響網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹匾蛩?。如果碼流不穩(wěn)，造成占用帶寬突然增大會(huì)造成哪些問(wèn)題呢?最主要有三個(gè)方面的問(wèn)題：圖像出現(xiàn)丟幀，遺漏重要圖像信息;網(wǎng)絡(luò)阻塞引起癱瘓;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和存儲(chǔ)資源在設(shè)計(jì)時(shí)不得不考慮更多冗余造成浪費(fèi)。索尼高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)特別考慮到了這個(gè)方面，可以使碼流控制在持續(xù)穩(wěn)定的水平。下圖是索尼與市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品的碼流對(duì)比，從上部的波形圖可以看出左邊的波形變化是比較大的，而右邊索尼機(jī)型的波形相對(duì)穩(wěn)定在中心直線(xiàn)區(qū)域內(nèi)，而從下部的柱形圖可以看出，在監(jiān)控場(chǎng)景發(fā)生重大變化時(shí)，索尼碼流(綠柱)基本持平，而其他某品牌機(jī)型碼流則變化達(dá)到了16倍。這個(gè)變化非常大，極容易引起網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)、圖像丟幀。