高清，顧名思義是指高清晰度，英文縮寫是HD(High Definition)。清晰度的分辨率有很多種，而目前安防行業(yè)內(nèi)所說的高清監(jiān)控攝像機主要指分辨率為720P與1080P兩種格式的數(shù)字攝像機，其畫面寬高比定義為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。對于移動目標(biāo)的圖像采集，相對隔行掃描，逐行掃描可以獲得更好的動態(tài)圖像，不會產(chǎn)生拖尾，因此對安防監(jiān)控應(yīng)用來說逐行掃描更加適合。

　　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，離開了圖像品質(zhì)這一點再談其他的功能特性都是舍本逐末。監(jiān)控場景千差萬別，這就要求監(jiān)控攝像機能適應(yīng)各種場景的復(fù)雜光線，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：

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

　　2) 動態(tài)效果。移動物體邊緣是否清晰，是否有拖尾;

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

　　4) 寬動態(tài)。在光線明暗對比強烈的場景中攝像機能否兼顧亮區(qū)和暗區(qū)，動態(tài)范圍是否足夠大;

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

　　沒有先進(jìn)的技術(shù)作保障，要實現(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)唯一能同時提供監(jiān)控攝像機各個主要部件的廠商，包括感光器件CCD/CMOS、圖像處理芯片DSP、攝像機模塊、及成品攝像機，形成了完整的產(chǎn)品線。同時索尼在日本和中國都設(shè)有研發(fā)中心，實現(xiàn)了世界最新的技術(shù)與中國實際需求同步。

　　感光器件是攝像機最為核心的部件，在模擬攝像機以及標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機中，最為廣泛使用的是CCD，而索尼CCD長期以來都在市場上有著很好的表現(xiàn)，出貨量遙遙領(lǐng)先。進(jìn)入高清監(jiān)控時代以后，CMOS逐漸被人們所認(rèn)識。CCD的特點是靈敏度高，但響應(yīng)速度較低，不適用于高清監(jiān)控攝像機采用的高分辨率逐行掃描方式，因此高清監(jiān)控攝像機普遍采用CMOS感光器件。對于相同尺寸的感光器件，像素越高，意味著每個像素的進(jìn)光量越少，因此目前高清監(jiān)控攝像機的突出問題是清晰度提高，靈敏度降低。幸運的是，目前已經(jīng)研發(fā)出720P與1080P專用的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，包括靈敏度和寬動態(tài)，特別開發(fā)了一項新的功能——View-DR。這個功能實際上包含了三項先進(jìn)技術(shù)：索尼針對安防監(jiān)控研發(fā)的專業(yè)高靈敏度Exmor CMOS、多次曝光寬動態(tài)技術(shù)、可視性增強(VE)技術(shù)。一般來說寬動態(tài)打開后靈敏度是會降低的，但通過開啟這個功能，不僅寬動態(tài)范圍超過120dB，達(dá)到超寬動態(tài)的驚人效果，而且相比傳統(tǒng)寬動態(tài)靈敏度提升了2倍，同時對比度也增加4倍，使圖像效果在低光和明暗對比強烈的環(huán)境中得到極大增強和改善。

　　在高清監(jiān)控攝像機噪點控制方面，索尼也有獨特的技術(shù)，即超級動態(tài)降噪技術(shù)(XDNR)。傳統(tǒng)的降噪技術(shù)往往在噪點控制和移動物體拖尾兩方面難以兼顧，噪點降低了但移動物體就會有拖尾，而移動物體邊緣清晰了那噪點就會增加。索尼高清攝像機的超級動態(tài)降噪技術(shù)正是平衡了這兩者的關(guān)系，在降低噪點的同時也能保證移動物體的邊緣清晰不拖尾(如下圖所示)。這對于安防監(jiān)控來說是非常關(guān)鍵的，因為安防主要就是關(guān)注移動物體如人、車等。

　　二、高效網(wǎng)絡(luò)傳輸

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅軐τ诰W(wǎng)絡(luò)攝像機特別是高清機型來說是非常重要的。因為高清攝像機比普通標(biāo)清攝像機發(fā)送的圖像分辨率更大、信息更多，客觀上對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。很多方面的問題諸如最大分辨率對帶寬的影響、有幾種編碼方式、有幾種碼流可選、是否實時、是否支持無線網(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)圖像沒有變化或變化不大時，攝像機傳輸?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，不能簡單地說哪種更好，只能根據(jù)用戶實際使用的需求來選擇。H.264雖然壓縮效率最高，但其對后端服務(wù)器和管理軟件的解碼能力和資源耗費也最大;JPEG雖然占用帶寬最高，但作為存儲格式的圖像品質(zhì)是最好的，對于后期調(diào)查取證來說能得到最清晰的圖像;MPEG-4格式通用性最強，各個品牌和型號對其支持最好，同時對后端軟件系統(tǒng)解碼資源的占用也相對較低。所以這三種編碼方式各有所長，要根據(jù)實際應(yīng)用來選擇。

　　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蛩亍Ｈ绻a流不穩(wěn)，造成占用帶寬突然增大會造成哪些問題呢?最主要有三個方面的問題：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)和存儲資源在設(shè)計時不得不考慮更多冗余造成浪費。索尼高清網(wǎng)絡(luò)攝像機在設(shè)計時特別考慮到了這個方面，可以使碼流控制在持續(xù)穩(wěn)定的水平。下圖是索尼與市場同類產(chǎn)品的碼流對比，從上部的波形圖可以看出左邊的波形變化是比較大的，而右邊索尼機型的波形相對穩(wěn)定在中心直線區(qū)域內(nèi)，而從下部的柱形圖可以看出，在監(jiān)控場景發(fā)生重大變化時，索尼碼流(綠柱)基本持平，而其他某品牌機型碼流則變化達(dá)到了16倍。這個變化非常大，極容易引起網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)、圖像丟幀。