監控領域的高清標準

    2009-2010年，國內高清監控產品和應用市場已經有了長足的進步，高清監控踏入了“元年”，高清監控產品在市場的推廣和應用上取得了實質性的進展。到2010年底，國內各大視頻監控廠商對高清產品的推廣力度空前。幾乎所有的監控廠商都以高清作為自己公司產品研發的主打，爭奪高清這個新的行業制高點。到2011年，被稱作中國高清監控的“發展年”。高清的熱度比“元年”有增無減。從2011年10月29日在深圳會展中心舉辦的第十三屆中國國際社會公共安全博覽會上，無論是館內還是館外，都隨處可見高清監控宣傳的巨幅廣告和標語。越來越多的監控企業加入到高清監控的行業。作為一個安防業的企業，不管會不會接受，都已經被推到了這個高度。

    面對行業如此的熱情，我們要采取審慎的態度去面對高清監控這個概念以及高清監控的市場發展。高清監控在中國的發展，還存在一些技術和成本的壁壘。高清實現的過程，不可能是如潮水般一涌而上，一蹴而就。要看清高清的問題，我們就必須搞清楚高清監控的概念和指標。

    ，一直沿用廣電的標準。720p、1080i、1080p三種分辨率定義為真正的高清視頻。FullD1或4CIF不是高清。標準如下所示：

    SDTVD1(標準清晰度)為480i格式，和NTSC模擬電視清晰度相同，約35萬像素。

    SDTVD2(標準清晰度)為480p格式，和逐行掃描DVD清晰度相同，約35萬像素。

    HDTVD3(高清晰度)為1080i格式，隔行掃描分辨率1920*1080i，約200萬像素。

    HDTVD4(高清晰度)為720p格式，逐行掃描分辨率1280*720平，約100萬像素。

    HDTVD5(高清晰度)為1080p格式，逐行掃描分辨率為1920*1080p，約200萬像素。

    真正的高清從前端開始，每一路圖像都要達到高清分辨率，才能保證視頻采集、編碼、傳輸、瀏覽、錄像、回放等全面高清。高清監控涉及到視頻監控的諸多環節，如前端的攝像機信號采集，傳輸，再到記錄存儲以及顯示。也就是說，高清在工程中的應用，要包括高清攝像機、高清球機、高清云臺、高清視頻編碼設備或管理平臺、存數系統、瀏覽、顯示等等。

    問題一：高清技術瓶頸和障礙明顯

    影響高清規模化應用的瓶頸，首先是技術問題，高清的推廣在技術上還存在障礙。例如，CCD傳感器的功耗、CMOS傳感器的寬動態問題。其次是產品價格還偏高。再次是用戶的認識和接受有個過程。

    目前，市場上主要的高清監控設備是高清攝像機。在成本，低照度和靈敏度等關鍵問題上，大部分高清攝像機表現的并不盡如人意。目前IP高清攝像機用到的芯片有兩種，一種是CCD的，這種芯片的技術比較成熟，但是成本較高;而另一種CMOS芯片則較為便宜，但是它的缺點是在低照度的情況下噪點較多。由于大部分的高清攝像機都采用CMOS傳感器，其對光線的靈敏度較低，即使是采用百萬像素CCD的傳感器也要比普通的低照度CCD靈敏度也要低許多。到了夜間就是漆黑一片，而監控大部分所要防范的時間段恰恰又是在夜間，這樣就會使期望值很高的視頻高清系統成了一個擺設。

    傳統模擬攝像機廠家在加工生產上具備一定的經驗與基礎，但是在數字高清攝像機的網絡視頻標準未形成與推廣開來時，廠家既要做前端攝像機，還要開發生產后端錄像機及監控軟件，這是以加工為主的模擬攝像機廠家們之前普遍缺乏積累的。另外，數字高清攝像機內感光器的光學與圖像處理等技術，廠家們大多沒有這方面的開發積累。傳統普通網絡攝像機與視頻服務器的廠家，他們會在后臺軟件方面積累一定經驗，但是同樣會遇到模擬攝像機廠家們一樣的阻力。半導體公司則希望做出完整的技術方案，希望任何公司都能生產，但是也同樣受限網絡視頻標準的形成與推廣，半導體公司必須提供各種感光器的低照度、紅外、寬動態等全系列攝像機與豐富的后端錄像設備及核心軟件，從而吸引大量沒有研發的加工廠家變成百萬高清產品廠商。這比之前模擬時代半導體免費提供攝像機方案還要復雜。

問題二：傳輸和存儲挑戰大

    高清的應用還只是在一些行業的解決方案上，在一些行業領域有一些應用，在常規的監控市場，高清監控還沒有鋪開，網絡環境這個硬指標也是限制高清視頻監控推廣的一個重要因素。從技術標準上來講，720P的分辨率是目前普通標清CIF的9倍左右，1080P的分辨率則是目前標清CIF的20倍左右，前端采用高清攝像機無疑會帶來龐大的數據流，而系統能否實現高清，首先面臨的則是傳輸系統能否接納如此龐大的高清數據流。

    目前IP高清監控的傳輸都是采用網絡的方式，它是不可以接入傳統監控系統的，傳統的監控系統采用高清接入只能采用SDI或SCDMA的傳輸方式。這種傳輸方式的傳輸距離有限，只能通過光纖鏈路來實現，但相關配套設備的高清化剛剛起步，設備成本非常高。并且即使采用光纖傳輸，也只是解決了實時瀏覽的問題，視頻信息的存儲依然無法擺脫編碼壓縮和IP傳輸。

    網絡高清攝像頭是高清監控系統的主力軍，因而網絡傳輸已成為目前高清監控最經濟型的傳輸方式選擇，但是同樣受著網絡帶寬的約束。網絡傳輸的方式有三種，一是3G無線網絡，二是無線專網，其三是光網絡。如果傳輸高清視頻，今天的3G無線網絡達不到要求。高清視頻上傳需要2MB帶寬，而今天WCDMA和CDMA2000的上傳帶寬只有600KB到800KB，TD-SCDMA帶寬要更窄一些，而這樣的帶寬條件只能傳輸分辨率較低的4路CIF或一路D1，還傳輸不了高清視頻。以目前基礎的百萬像素高清720P規格計算，碼流約是D1的2倍，帶寬達到4M左右，而采取1080P計算，碼流更是D1的5倍，所用帶寬約為10M。以100M以太網為例，在確保流暢的前提下，實際上同時只能承載5路左右的高清圖像，但如果同一視頻源有多個用戶訪問，占用的帶寬會更大。換成千兆以太網可以承擔幾十路，對于小規模高清監控系統，可以有效解決，對于大工程而言，傳輸性能就會成為絆腳石。

    同時，高清就意味著高碼率高分辨率，這不僅是單單對監控硬盤具有更大的考驗，而是對于整個存儲系統的容量、性能、成本都是不小的挑戰。以最基礎的720P高清監控為例，正常每小時錄像需要的大約硬盤容量為4G8G/小時，出于經濟性考慮，降低每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個月保存時間計算，8路監控大約17T(17000G)容量左右，由此折算單單硬盤的價格就達萬元左右。錄像容量的翻倍，必然導致存儲成本的翻番。

    問題三：高清監控成本偏高制約其推廣普及

    高清應用的投入相對偏高，這主要體現在基礎設施投入和系統本身的投入上。高清系統的部署對于存儲、網絡帶寬等基礎配套設施的要求，要比標清系統更高;而高清設備本身的成本也會高于標清產品不少。從用戶考慮，目前市場并不成熟，高清監控的昂貴成本并不符合一般安防市場的要求，人們更傾向于采用網絡視頻監控、甚至數模混合系統，畢竟，整個安防工程的成本對于中國安防市場來說，還是相當高昂的。對于眾多的普通用戶而言，投入成本是影響他們進一步選擇的重要因素之一。

    高清監控應用普及是一個循序漸進的過程

    在第十三屆安博會上，深圳波粒科技股份有限公司總裁助理陳坤表示，從09年，大家都在談高清是一個趨勢，但是到了2011年，這已經變成了市場的一個必然和現實，所以說面對這樣的高清發展的現實，作為國內最先開始在推廣的企業，波粒有責任將數字高清的理念將市場推廣出去。

    從產品的角度來說，波粒在09年、2010年的3月份，從模擬過渡到數字高清有四個門檻，我們覺得是不得不去邁的。首當其沖的就是帶寬，其次是存儲，還有是低噪度，以及價格。目前這幾點都得到了相應的突破，我們從推廣到現在，已經大大小小在全國做了幾千個項目，高端的有金融行業的，也有司法系統的，低端的也有便利店的，甚至到小區等等這些項目，這些項目中我們也總結了大量的經驗，我們的產品得到了進一步的進步和提升，我們對高清的未來和市場是非常有信心的。

    但是也有不少業內人士對此持有不同看法。北京漢邦高科數字技術有限公司劉毅總經理表示，高清是行業的一個關健詞，任何事情都有一個發展的自然規律，在高清這一塊，作為一個安防行業的企業應該有一個使命感、責任感來推動這個市場，這不僅僅是基于企業發展的需要，不僅僅是基于企業抓住一個高清的機會，更多的是社會責任感。作為企業，首先要理解用戶的需求，把用戶的需求與技術之間的可能性結合起來，我們要推動是很重要的。另一方面，我們更多的應該是思考，應該想一想這個自然的規律，怎么評判呢?也不能急躁，我們辦事情不能趕時髦，人人都做高清，安防行業安全是第一的，應該是安全的、穩健的做這個事。

    今天，高清是有一個山雨欲來風滿樓的感覺，但是這個路到底有多遠?漢邦作為一個研發企業，只能從技術的層面滿足，但是這個市場不能人為的把它的步伐加快，對于行業的發展，應該是持長遠的，微觀的考慮，因此我認為，在這一個高清之路上，我們還是要悠著點。

    中星電子總經理施清平表示，高清實際上替代模擬這是一個自然規律的過程，但是這個過程，從現代來看，至少在國內還是一個相對漫長的過程，相對國外來說，這個速度還是相對比較慢的。那么這里面，我們碰到了很大的一個原因，就是四個門檻的問題，包括用戶接受的問題，在這個過程中有一些技術問題，實際上現在的問題是技術問題相對的容易突破，一旦有了這個技術，很重要的一方面是在用戶的使用習慣以及他對系統的理解上，因為對于整個的安防來說，盡管我們安防展每年都搞，越搞越大，越來越紅火，但是在真正的用戶里面，實際上他對安防的理解，往往還是停留在傳統的CCTV的角度，他的理解就是裝一個攝象頭，有一個監視器可以看，在這個層面來看，他的理解高清不高清并不是一個必須的東西，另外加上高清的價格，盡管這兩年直線下降，但是相對模擬來說還是有一定的差距，從用戶的使用習慣上，他覺得這個系統還是沒有真正的進入到他的視野。從我們現在接觸的一些用戶，包括一些合作伙伴來看，我們認為這個推廣肯定是要逐步的向他的應用的核心，朝著業務的核心逐漸的去深入的問題。

    對于高清，不同的企業所持觀點也有所不同。但是各家企業一致認為，高清監控的普及是一個循序漸進的過程，應該一步步發展，做實技術，做好環境，才能讓高清在今后的監控領域發展更加迅速和成功。