高清产品实际应用之我见——不想被误导的进来（转）

fish001

高清产品实际应用之我见——不想被误导的进来（转） [复制链接]

当前高清产品实际应用之我见（转中安网于洪版主贴）

作为一个普通的应用者，从去年就开始关注进入到安防和工业电视领域的高清产品，尤其关注这类先进乃至有可能使应用电视系统产生本质飞跃的新产品的实际应用。限于本人水平及时间有限以及新技术的快速发展，文中的谬误和不足欢迎广大朋友提出质疑、补充，大家一起交流探讨。

前端设备的选择
众所周知，整个安防系统中的视频监视系统乃至整个应用电视系统，摄像机仅仅是系统的一种设备，或者说是系统中前端部分的一个设备，它不能代表整个系统，更不能以摄像机的所谓技术进步涵盖整个系统建设。
本人在很早以前曾经编写过一个关于系统初步设计的文章，对于前端设备来讲，无论你用高档设备还是低档设备，也无论使用当前的高清产品还是原来的模拟产品，前端设备组成部分的配置基本原则不会有太多的改变，当然实际设备选择过程中针对单一设备的选择会因使用高清产品有所不同。

高清摄像机的选择
当前我们在市场上看到的被厂家大力推广的高清产品基本都是传输方式，用于其它领域中的具有高清接口的摄像机由于传输、处理部分的困难，好像并不适用于当前的安防系统应用，或者说不适合普遍推广使用。因此这里高清摄像机的选择主要指使用高清摄像机。
在选择前，我们首先要弄清楚下面两个问题。

百万像素与高清的概念
百万像素，以前也称为兆像素，是指感光器（、）像素数量可以达到百万级别，常见的有、、甚至。本人在年就当时出现的兆像素摄像机出现提出了一些看法，汇总在一个称为《关于电视监控领域新产品的初步认识》中。那么有了兆像素级感光器的摄像机就一定能够输出达到百万像素的实际图像效果吗？未必，不同厂家、不同设计方案以及使用不同的处理芯片等都会出现不能达到百万像素实际效果的摄像机，那么该摄像机不应该称为兆像素摄像机。
关于高清的概念，论坛里已经有不少朋友介绍过这里不再赘述，这是国际标准，也是很容易能够查询到的。我们这里只简化得出这样的结论，那就是
综上所述，兆像素并不等于高清，这个概念是不能混淆的。
即使你买到的摄像机使用了百万像素的感光器，但其实际输出效果确是几十万像素，那么这个摄像机是不能称为百万像素摄像机的；如果你买到的摄像机根本不符合高清标准，那么他也不能称为高清摄像机。

关于高清标准
高清摄像机并不是现在才有，几年前就已经在其他领域中有了很多应用，即使在安防或工业电视监控领域也有不少示范点或试验点应用的，准确说是近两年安防行业的发展是的高清产品逐渐进入安防行业而已。
从历史角度看，作为从应用电视系统分离出来的安防系统，其核心是报警系统，视频监控系统与声音复合系统一样，都属于信息复合部分，只是由于视频监视更加直观，造价更高，加之视频处理技术发展和功能完善使用户乃至工程商在项目建设中更加重视，将视频监控系统与安防系统的整体概念等同或混淆。
因此说安防行业的标准更多是关于风险等级规定以及不同应用行业设计原则给出行业特殊性标准，对于产品方面，报警产品由于其在安防行业的重要地位而出台标准很多，而对于视频产品，除了一些因安防或工业电视行业广泛应用而制定一些特殊标准以外，其它视频产品都会遵照广播电视以及应用电视系统中的标准执行，而到了工程安装以及预算更是依赖于电子、电气的相关标准规范。
因此说，安防视频产品脱离安防行业制定或者完善上层行业标准的可能性几乎没有，即使安防行业出台一个关于某些逐步广泛使用的产品标准，其核心也不会背离已经存在的视频产品标准的。

高清摄像机的实际选择注意事项
原则一：选择真正符合标准的高清摄像机
我个人并不反对某些厂家因为各种原因推出非标产品，用户也可以选择使用，但是必须清楚选择非标摄像机后的实际效果提升程度和将来标准化以后设备的更新与换代，避免盲目投资。因此，这里还是建议用户清楚高清的实际概念，选择符合标准的高清产品。

原则二：实际观测效果
很多产品在宣传或演示时都有意无意地将摄像机拍摄环境优化，以使得摄像机工作在最佳的环境中，这样获得的效果十分好，即使是并没有达到百万或高清的产品也会获得有别于传统模拟摄像机“更为”清晰的图像质量。
但是，我们实际使用确是两回事，因为图像质量与现场环境、前端周边设备、前端设备的搭配、实际传输质量、显示设备等多方面因素相关，因此摄像机能否出现高清的质量并不是孤立的。
在选择时应该模拟实际现场的各种环境，这样才能获得接近于实际使用的真实效果，那时再决定是否需要使用这款设备。

原则三：充分考察前端配套设备是否满足高清产品使用要求

镜头
要获得高清效果，必须使用具有百万像素和小值的高清镜头，这也是设备匹配的原则，否则很难获得高清带来的画质提升。
焦距的选择总原则并没有变化，但选择镜头焦距时需要和传统模拟的有些区别，因为高清摄像机使用的感光器尺寸往往与模拟摄像机不同，这里还要考察厂家是否进行裁剪。如果是因为镜头尺寸小而感光器大进行的裁剪就需要对视场角（焦距）做折扣估算，至于成像的估算公式还是适用的，可以画出简单的成像草图更加清晰理解，因为感光器尺寸和镜头尺寸厂家是提供的，不属于什么机密。当然不要因为高清图像经过“放大”后远处“仍然清晰”而选择焦距过小的镜头，这样远处目标过小而像素不足仍然不能获得高质量。因此说焦距选择还是要按照重点监视区域的距离进行估算。
对于使用变焦镜头时要综合考虑变焦镜头值大会对成像造成的影响。
在调试时由于当前镜头接口更多是螺纹接口，模拟摄像机对于螺距变化产生的焦点偏移不是很敏感，但是对于高清产品有时却是致命的，我曾经见过因螺距问题造成高清图像左右清晰度不同的问题，因此调试时需要更加仔细。

防护罩
如果你使用的不是裸机的话，那么防护罩必不可少。除了常规考察材质、密封等级、辅助配件（如加热、雨刷等）外，还要考察视窗玻璃，这在原来使用护罩时基本不过多考虑，只要透光不错，没有玻筋、形变等就可以了，高清会将视窗玻璃上的微小瑕疵放大。建议测试高清摄像机和防护罩时稍微辛苦点，观测罩内罩外的不同效果，千万不要有以前那种想当然认为防护罩肯定满足的思想。

云台
云台的问题不仅在使用高清摄像机，即使使用传统的摄像机也存在这个问题。摄像机接口为网络接口，如果是一体化摄像机还好说，但如果因使用要求配置组合的话，那么通讯信号如何传输，这个问题我也没有想好。毕竟剥开网线去传输通讯信号是不符合网络布线规范的，而如果使用光缆和收发器呢？单独再拉通讯电缆好像失去了网络监控的优势。

电源
取电是个解决办法，但是要和交换设备成本增加统筹考虑。如果是前端取电，那么电缆敷设数量会小些，如果采用集中电源管理的话，势必要在控制室和前端摄像机之间敷设电源电缆，如果是这样，那么就可以同时敷设通讯电缆了。

fish001

高清系统中传输的注意事项
前面就说过，单单一个高清摄像机，还要说是标准的、真实的高清摄像机仅仅是一个设备而已，而高清时代是以高清系统的广泛应用才体现的。我们即使有了高清的摄像机，那么还要从传输、控制、存储、显示等各个环节，从设计到选材，到施工，到调试，都要满足高清图像信号传输与还原才可以，那样才是一个高清时代。
我本人并不认为当前已经进入了高清时代，尤其是安防高清时代，更不认为仅仅两三年就可以实现整个全套的，可实现的、可行的、可操作的、可普及的高清监控系统，原因就是传输、控制设备并没有完全准备好迎接高清时代。请注意，这里说的只针对现阶段安防行业现状，而不是高清产品在其他领域的成熟应用。
也许，有人会说，高清摄像机当前在安防领域都是传输，搭建一个不就行了。理论上确实是这么简单，但是需要估算你使用高清摄像机的数量、平均码流和满足你实际监控需要所需要的码流（带宽），这时你可能会发现传统的百兆网也许只能容纳几个高清视频流的传输，那么你又如何构建你的呢？
本人对网络知识了解不多，就不在这里现眼了。总之，想提醒大家一句，不要受到那些高质量、低码流的误导，还是要实际检测，以便为你所要建设的网络提供资源需求的原则。
另外，很多摄像机搞出这样那样的功能，这些功能往往仅仅是个噱头、卖点，在实际使用中可能根本没有太大用处。
再有，还要考察摄像机所支持的传输协议以及对网络交换设备的要求。
如果是一个新建项目，对于特殊场合试验性地安装若干高清摄像机，那么传输的统筹考虑相对容易，而对于一个改建或者更换监控点的改造项目，那么可以说没有简单地办法任意更换摄像机而利用原有的传输介质，尤其是高清更换模拟。

高清系统中的控制设备
以前在做网络监控系统时，我曾经提醒过很多朋友，选择编码器时不要仅仅看宣传和价格，一定要考察其解码设备以及软件平台。毕竟做这行的人太多，但是真正能够组成大型网络系统，实现相对替代模拟控制设备功能的品牌厂家并不多见。那么这个问题也同样适用于高清。
从系统结构上来说，如果原来采用模拟摄像机还会分为矩阵核心的模拟系统，为核心的半数字系统以及编码器为核心的网络数字系统。但是在高清使用时就只有以编码器为核心的网络数字系统了，当然高清摄像机的编码部分与摄像机是一体的，并不是外接编码设备。

软件功能的考察
高清产品再好，使用于安防行业（或其他行业）时，其软件功能就必须符合该行业的要求，因此考察高清系统控制软件时不仅仅要看其还原图像的实际效果（包括大屏幕显示），更重要的是其使用功能是否满足你项目建设的实际需要，否则就成了解码播放软件了，对于系统建设不堪大用的。
因此，我们常规安防需要的功能，如浏览、传输、存储、遥控、报警及响应、用户管理等等，乃至视频分析等不会因为使用高清摄像机而撤销
的。

关于存储
在网络监控系统流行时，存储方案和存储介质就有不少解决办法，而这些解决办法客观说都有其优点和不足，对于不同的项目需要选择最为适合的解决方案。而使用高清摄像机后带来的码流增加、存储容量需求增加更是毋庸置疑的，因此我个人建议使用高清时采用分布式网络存储方案可能更为适合，这样不仅可以降低因集中存储带来的设备选择困难和成本增加，还可以降低因存储带来的带宽资源的争夺。至于选择哪些存储介质则需要根据所需录制图像的容量确定了。使用磁盘阵列还是内置多块硬盘的的选择也要从系统结构和成本方面考虑。

关于兼容性问题
这也是个老生常谈的问题，高清系统也不能免俗。各家压缩方式和算法的不统一使系统建设后很难统一于一个综合管理平台。不过可喜的是我们也看到不少大厂家联合软件公司取得了长足的进步。我也有理由相信从国际标准组织到国内行业协会，从主流厂家到用户的努力会逐渐跨越这个门槛。
那么，当前如何解决在改造项目或建设一个混合项目中高清图像如何与传统监控系统的兼容使用问题可能更实际。
今年展会很多厂家提出了混合的概念和产品，这确实不失为一种解决办法，如果你现有的系统就是一个为核心的系统，那么完全可以咨询你使用品牌厂家，将其更换为混合以便在接收原来复合视频信号的同时接收新增加的高清网络视频信号。
如果你使用的本来就是一个网络监控系统呢，那么这里因兼容性改造就稍显麻烦。能否有一个品牌的软件以及解码设备可以兼容当前主流的编码器以及稍微多些的高清摄像机呢，答案是有，但是很少，不过我今年在展会就看到了。那么这时，你首先要找到这样的公司，然后确认你现在使用的编码器产品对方是否兼容，再考察他所兼容的高清摄像机品牌是否有你可以选择的，如果这些问题都解决了，你可以更新你所有的控制软件以及解码设备。当然这样做的成本会增加不少，绝对不是用户有时理解的增加一个摄像机那么简单。
如果仅仅是试验阶段，单独为几台高清摄像机做一个小型的软件控制，虽然说不是一个完整的系统，但是也不失为在试验阶段的一个折中解决办法。
高清系统中的显示设备
这个部分没必要多讲，地球人都知道，而且显示设备符合高清要求的很多，呵呵。

高清系统普及的几大“障碍”
一、系统配套的其他组成部分的不足
前面已经提到，当前高清系统产品主要以高清摄像机为主，如果考虑到后端接收处理方面就会剔除掉一大批品牌和厂家，也许展会看到的是各个厂家为了展会赶集而赶制或贴牌拿出的实验品，以搭上高清这个快车。即使这样，那么高清系统普及所必须的传输、存储、控制能否在安防行业的特点中进行完善也需要有待时日。
当前通用监控系统中的前端配套设备是否仍然满足使用高清摄像机的要求，还有待工程实践中的意见和厂家的产品改进来满足。

二、码流与实际网络资源以及系统容量的矛盾
这个问题很明显，也是用户实际十分关心的事情。毕竟安防监控系统即使不是大型的，那么几十个监控点也是非常常见的，这么“多”点的高清图像如何能够在有限的带宽下“顺利”传输，尤其是避免在一个综合网络中因阻塞给用户其它业务带来的影响。压缩方式的改进？动态码流管理？我不是做研发的，懂的不多，反正要有个解决办法，因使用高清带来的网络升级是可以理解的，但是不能无限地以改造网络，增加资源的办法来普及高清系统吧。

三、安防行业高清摄像机本身的发展
很多厂家都在宣称所使用的的进步，其实进步是有目共睹的，但是到了实际应用是否可以达到宣称进步后的效果呢？未必！所以应用于安防行业的高清摄像机尤其是使用的高清摄像机只有实际效果能够满足安防行业多变而恶劣的使用环境，而不是停留在理论上的某些数据或说法（有些应该还是虚假的）才有可能真正实现换代。

四、兼容性问题
今年展会中行业领导也就标准问题做了讲话，国际方面也有联盟，虽然我们不敢肯定不久的将来选择摄像机、编码器或高清摄像机会象现在模拟系统那样做到任意替换，但毕竟这是一个可喜的进步，毕竟一个合理科学的系统被一个品牌所垄断不是一件好事，更不是一个真正优秀的系统设计。

五、成本问题
在模拟时代，系统更新、升级大家都知道不单单更换摄像机这么简单，那么现在其实一样的，即使你使用了一个垃圾的“高清”产品，其价格可能和模拟摄像机相当，但因使用高清而从传输、控制、显示等部分改造的成本提升呢？那可不是一个小数字啊。所以这里的成本问题不仅仅是真正高清摄像机及高清产品的价格昂贵，也是系统改造的一个综合成本。如果真的相信某些厂家的误导宣传，那么等你真正做系统改造时连找个哭的地方都没有了。
最后说一个误区。往往新产品推出时的宣传力度都十分大，这是必然，但是一定要知道无论什么新技术新产品，你仅仅是系统中的一个部分，只有你经过自身发展完善来适应系统和使用要求，而不是为了一个产品而变原有的系统结构，甚至颠覆行业的基本要求。那真的是本末倒置了。