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　　（CPS中安网记者 马晓东）随着国际市场和国内市场对监控系统的大量使用，人们对图像的要求越来越高，从最开始的能看到图像，到现在的要清晰的图像，到今后的能进行处理分析的高清晰图像。在数字监控潮流下，对图像的清晰度的追求成为视频监控一个重要的发展趋势，高清摄像机已在诸多领域得到广泛认可。

　　如何定义高清摄像机

　　高清摄像机传统上分为模拟高线摄像机和数字百万像素摄像机，在百万像素高清网络摄像机技术产生之前，高线CCD摄像机一般也被称为高清摄像机，由于传输接口限制，其像素在44万左右，而线数只有540线。之后市场出现了CCD和CMOS两种百万像素摄像机，像素至少为130万，高像素可达500万像素，若按模拟标识值，可达800线左右。

　　国际上，SMPTE（美国电影电视工程师协会）定义的两个HDTV标准是SMPTE 296M和SMPTE 274M。SMPTE 296M（HDTV 720P）定义的主要参数有：分辨率为1280×720像素、16:9格式的高保真色彩、25/30Hz顺序扫描频率（即每秒25-30帧）。SMPTE 274M（HDTV 1080）则要求：分辨率为1920×1080像素、16:9格式的高保真色彩、使用25/30Hz和50/60Hz的交错或顺序扫描频率。符合SMPTE标准的摄像机表示遵从HDTV质量，并应提供HDTV的所有分辨率、色彩保真度和帧速率优点。

　　从这个标准上看，目前的高清摄像机一般是网络摄像机来实现。参考国际上HDTV高清电视公认标准，针对目前国内对高清网络摄像机的需求，高清网络摄像机的定义为“录像视频分辨率达到或超过720P(1280×720，25fps)，水平解析度达到或超过700TVL的网络摄像机”。

　　高清摄像机市场概况及竞争格局

　　视频监控用户一般需要更好的录像画质以满足对事件识别的需求。在一些中小规模的视频监控项目上，用户往往沿袭传统视频监控的建设思路。而具有一定规模或者安全等级要求更高的视频监控项目，用户往往更关注图像质量以及监控企业的整体服务能力，因此在这此领域，高清数字视频整体解决方案具备更多的优势。

　　高清网络摄像机的研发和生产需要较高的技术实力，目前仅有几家国际大厂和国内少数几家公司具备研发生产实力，而具有硬件和软件整体解决方案实力的少之又少。

　　虽然很多公司推出了高清摄像机，但是真正有核心开发能力的并不多。目前在高端高清摄像机市场，还是以境外品牌为主，如安讯士、索尼、松下、ACTi、Maxfort等，国内的海康威视、艾普视达、美电贝尔、天地伟业、景阳、黄河等也有较强的研发实力。

　　由于高清摄像机占用带宽和存储空间大，使得在实际应用上会有所限制，而较高的价格也使得用户会有所考量。

　　今年受国庆庆祝活动、第十一届全运会召开以及明年上海世博会和广州亚运会等大型活动场馆建设和城市安防设施的改造，国内百万像素高清摄像机市场需求量有来明显增长。

　　调查显示，预计今年高清摄像机市场需求量约为1.2 万台，市值约5000万元，比去年大幅增长约40%，幅度高于2008年25%的增长率（图1）。

　　调查统计，目前主流摄像机厂商，高清摄像机的份额占公司所有摄像机的比例约为8%。价格方面，预计2009年高清摄像机产品的总体价格将会下降11%。

　　百万像素高清摄像机属于绝对的高端市场领域，受其成本及定位影响，同等规格情况下，高清摄像机的价格比普通摄像机价格最多可高出10 倍左右。

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　　高清摄像机的技术发展趋势

　　首先让我们看看高清摄像机的“眼睛”——镜头。目前市场的镜头已经分为普通的模拟摄像机镜头和百万像素镜头，在同样的环境中测试这两者镜头，百万像素镜头可以更好的配合百万像素传感器，获取到焦距更清晰的图像。百万像素镜头的技术和产品现在还是以日系的TAMRON、Computar、FUJINON等厂商为主。

　　而在传感器方面，百万像素的传感器分为CMOS和CCD两种，CMOS以Micron（美光）的产品为主，CCD部分SONY也推出了IT1 Megapixel的产品。CMOS在像素密度上暂时领先，目前美光已经推出500万像素的传感器，CMOS在成本和功耗上都具备优势。不足之处在于低照度或黑暗的环境下噪点较多，如果没有补光措施无法在夜间达到理想效果。而CCD很好地解决了这个问题，低照度下的噪点相对CMOS要少很多，所以更适合全天候的应用环境。

　　由于CMOS的价格优势，CMOS百万像素高清摄像机增长非常快，但CCD对光照的适应更好，CCD高清摄像机仍将在一定时期内保持其领先地位（图2）。另外，目前主流的高清摄像机以100万-200万像素为主，但市场对高清的追求，后续将出现越来越多更高像素比如500万、1000万像素的高清产品。

　　目前高清摄像机产品中，枪机型摄像机仍占近一半的市场。根据调查统计，46%的高清摄像机为枪机，其他类型所占比例依次为：半球17%、球机16%、一体机13%、其他8%。（图3）

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　　此次我们也对目前国内40万像素及以上的摄像机的情况进行了调查。数据显示，市场中此范围内的摄像机产品中，40万像素的占到八成，位居其二的100万像素的产品仅占到十分之一强。(如图4)

　　随着传感器技术的发展，以及高清网络摄像机的广泛应用，在未来一两年内，高清的网络摄像机市场也将细分为宽动态、低照度、强光抑制、感红外、日夜型（双滤光片切换）等。各个厂家也将在这些领域展开竞争。

　　市场推广和应用以及面临的主要挑战

　　由于高清摄像机的高清画质，其在平安城市（包括大型场馆）、道路交通、金融、港口机场等领域已得到高度认可。（图5）

　　尽管高清监控一定会成为市场的主流选择，但目前来说还不具备大规模应用的条件，主要是网络带宽的有限制，产品价格较高，可选机型不多，周边设备配套不完善。

　　总体看，国内的高清视频监控市场尚未形成规模化效应，许多用户仍持观望态度。较多的客户仍在小规模测试或试用阶段。高清网络摄像机市场毕竟是一个新兴市场，对于致力于高清网络视频产品研发的企业来说既是机遇，在推广和应用上也面临诸多挑战。如许多传统做模拟摄像机的工程商和集成商对网络架构不熟悉，不愿轻易尝试，需要高清摄像机研发生产厂商对他们进行强有力的培训和技术支援。而国内高清摄像机检测标准缺失，在用户认识不深的情况下，少数商家混淆概念以低价次品误导客户。

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　　在销售方面，统计显示，2008年国内摄像机企业高清产品外销比例占16%，预计今年还会略有提高，主要外销区域为北美、东南亚、欧洲、中东、南美等地区。

　　调查显示，目前国内高清摄像机产品的销售方式中，通过工程商、经销商和运营商销售还是主要方式。（图6）

　　厂家认为高清摄像机主要的功能/性能包括：是否支持双码流、超宽动态、网络适应性、自动白平衡、智能数字自动测光补偿、图像的锐利度调整、亮度信号、画质是否实时、接口是否丰富，是否有配套管理软件等。

　　结论和建议

　　就如网络监控产品新兴之时，新技术新应用总被市场所追捧，但新技术总面临着是否能真正被接受并大规模应用的问题。

　　目前，高清摄像机面临的最大问题是，如何应付产生的海量数据，它需要更多的宽带和大容量存储。对此，更先进的压缩算法，广泛应用的千兆以太网，以及存储价格的降低都使得这些问题逐步被解决。百万像素摄像机也遭受低照度的考验，这影响到其被采用和对最终用户的吸引力，而当前传感器制造商正在试图解决这个问题。

　　除此之外，图像质量的标准化也非常重要。同样分辨率的摄像机在实际应用中的图像效果差别很大。特别是低照度情况下，对摄像机是一个比较大的考验，虽然很多摄像机标称的最低照度参数非常惊人，但这些参数是在各种条件都很理想的情况才能达到的，而现实应用却是非常苛刻。另外在不同光线条件下，特别是光线反差很大的场合，摄像机的宽动态性能就很有用了，如何保证明、暗区域都有好的效果对安防监控非常重要。

　　单纯追求的高分辨率并非就能提供保品质的高清视频图像。简单来讲，真正的高清视频监控，要在最高分辨率、16：9的显示模式下可以达到全帧速。因此百万像素并不意味着就是高清。另外，并非像素越高越好。比如一台200万像素的IP摄像机，在全帧速时对网络带宽和存储空间的需求是海量的，目前还没有大规模实际应用的可能。高清摄像机在高清晰图像显示的同时，也带来了更高的带宽和CPU的占用率。

　　目前，国内已有摄像机厂商经过数年的技术积累和经验，进一步为高清网络摄像机优化带宽占用，可将720P的标清画质压缩到只有1.5倍D1的带宽占用，为大规模应用扫清障碍。而一些国际厂商所提供的HDTV IP摄像机，在全帧速时对带宽占用与标清的IP摄像机几乎相同，在4M左右。这显然大大降低了带宽和存储的压力，为高清IP监控大规模使用创造了必要的条件。 （文/马晓东）