縱觀當前的視頻監(jiān)控產(chǎn)品市場，可以說是一個群雄并起的時代，出現(xiàn)了許多研發(fā)實力雄厚、市場占有率高的企業(yè)。隨著構(gòu)建和諧社會的要求，城市各行業(yè)系統(tǒng)的安防監(jiān)控工作提出了許多新的要求和課題。
高清監(jiān)控舉足輕重
從目前來看，在監(jiān)控領域?qū)崿F(xiàn)高清采集圖像并不是什么難題，只要有一臺百萬像素以上的攝像機便可以，但后期高清監(jiān)控視頻存儲便成幾何數(shù)字提升，容量大小十分驚人。目前的數(shù)字高清視頻監(jiān)控，采集以最基礎的720P為標準，每小時錄像需要的大約硬盤容量為4G~8G/小時，雖然出于經(jīng)濟性考慮，在實際應用中高清監(jiān)控視頻壓縮率會比較高。目前720P高清視頻攝像資料每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個月保存時間要求計算，可以得到這樣一個數(shù)據(jù)：3GB/小時×24小時×30天×1路=2.16T，8路大約17T(17000G)容量左右，由此折算單單硬盤的價格就高達上萬元，如此推算如果把采集圖像上升到1080P格式，錄像容量將更加龐大，此時再對于硬盤傳輸?shù)雀郊右蛩乜简灨訃谰?/p>
對監(jiān)控行業(yè)數(shù)字化發(fā)展趨勢的關注和安防市場日益增長的需求，使得存儲業(yè)龍頭企業(yè)西部數(shù)據(jù)早有準備，深耕細作，積極開拓行業(yè)市場。西部數(shù)據(jù)針對安防監(jiān)控存儲特點，設計低成本和大容量，應對全天候和高容量極端應用的綠色環(huán)保儲存產(chǎn)品，從而贏得了大量市場份額。西部數(shù)據(jù)2010年第一財季財報顯示西部數(shù)據(jù)實現(xiàn)總營收22億美元，出貨量為4410萬，其中凈收益為2.88億美元，或每股凈收益1.25美元。去年同期西數(shù)總收入為21億美元，出貨量3940萬，凈收益2.11億美元。
高清組成條件：攝像機
畫面寬高比：不論是720p還是1080p，其畫面寬高比都是16∶9，從圖1對比可以看出，在大部分場景，16∶9畫面在獲得更寬的監(jiān)控范圍同時，還顯著地減少了無用圖像。
掃描方式：720p與1080p，意味著高清監(jiān)控攝像機采用逐行掃描方式。對于移動目標的圖像采集，相對隔行掃描，逐行掃描可以獲得更好的動態(tài)圖像，從圖2對比可以看出，對于快速移動的目標，隔行掃描將產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。
敏感元件與靈敏度：敏感元件是攝像機最為核心的部件，在模擬攝像機以及標清網(wǎng)絡攝像機中，最為廣泛使用的敏感元件是CCD。CCD的特點是靈敏度高，但響應速度較低，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敏感元件。
對于相同尺寸的敏感元件，像素越高，意味著每個像素的進光量越少，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，目前致力于CMOS研究的廠商已經(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(敏感元件的整體發(fā)展趨勢可參見圖4)。
色彩還原：需要特別注意的是，高清電視與高清監(jiān)控攝像機在圖像內(nèi)容處理上有很大的不同。高清電視強調(diào)整體的視覺沖擊力，除了在圖像分辨率上比標清有很大的提升外，其色彩也更加豐富、艷麗、細膩，圖像層次感強，根據(jù)SMPTE 292M高清電視標準及SMPTE 274M高清電視標準，其色差信號占總帶寬的一半。
而高清監(jiān)控攝像機則強調(diào)目標的可識別性，即大幅度提升了圖像的分辨率，而相對弱化對色彩的處理，這樣處理的優(yōu)勢是在保證畫面的分辨率與可識別性的同時，視頻信號的碼流得到了很好的控制。
圖像壓縮技術：目前在高清監(jiān)控攝像機中被廣泛采用的圖像壓縮技術有MJPG、MPEG-4、H.264三種方式，圖3是這三種壓縮方式帶寬占用情況。每種壓縮方式有不同的特點，如MJPG能獲得最高的單幅畫面質(zhì)量，且對攝像機本身的處理平臺要求也較低，但對連續(xù)圖像壓縮占用帶寬最大;H.264可以獲得最高的壓縮比，但對攝像機本身的處理平臺要求也最高。
為適應各種不同的網(wǎng)絡環(huán)境和應用需求，比較高端的高清監(jiān)控攝像機都配備強大的MJPG、MPEG-4、H.264三編碼引擎，同時具有靈活的雙碼流功能。
前端智能化：隨著監(jiān)控的高清化發(fā)展，圖像更清晰、更細致，高清也意味著海量數(shù)據(jù)，這些海量數(shù)據(jù)的傳輸、顯示、處理、存儲是一個很大的挑戰(zhàn)。此外，目前的監(jiān)控系統(tǒng)，更多的是依賴于監(jiān)視人員，存在很多無法解決的問題，是被動式的監(jiān)控。因此，必須利用智能視頻分析的手段，將以往被動監(jiān)控變更為主動監(jiān)控，真正做到24小時全天候監(jiān)控，實現(xiàn)快速響應，防范于未然。
高清組成條件：監(jiān)控傳輸
在一般的監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸技術主要有六種基本傳輸方式，各種方式都有不同的特點及實用性。然而面對高清應用的超大數(shù)據(jù)量帶寬以及實時性的要求，目前只有兩種傳輸方式在高清傳輸中得到認可，一種是采用光纖專線傳輸：這是解決長距離高清視頻監(jiān)控高速傳輸系統(tǒng)的最佳解決方式，原因是光纖傳輸優(yōu)點很多衰減小、頻帶寬、不受電磁波干擾、保密性好，缺點是長距離高成本;第二種是網(wǎng)絡傳輸：但隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特殊要求和經(jīng)濟性考慮，網(wǎng)絡傳輸也已成為長距離音視頻傳輸?shù)牟欢x擇和最經(jīng)濟型選擇。
高清與帶寬之間永遠是相斥關系，高清意味著高帶寬。在視頻壓縮算法經(jīng)濟的情況下，一般說傳統(tǒng)模擬編碼D1(720×576)畫質(zhì)的碼流為2M左右，那么以720P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。相比模擬光纖傳輸而言，網(wǎng)絡傳輸高清視頻具有得天獨厚的成本優(yōu)勢，但目前的互聯(lián)網(wǎng)是遠遠不能夠承載多路高清畫質(zhì)，必須采用專網(wǎng)。
高清視頻在網(wǎng)絡傳輸中，主要限制來自帶寬，加強帶寬建設是解決傳輸高清和網(wǎng)絡帶寬問題的必然途徑。以100M以太網(wǎng)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。如果同一視頻源有多個用戶訪問，占用的帶寬會更大。隨著目前網(wǎng)絡傳輸技術的迅猛發(fā)展，局域網(wǎng)也逐漸朝1000M甚至10000M方向發(fā)展。同時，如果采用光網(wǎng)傳播，甚至可以使帶寬達到數(shù)G以上。解決這些問題，高清監(jiān)控才能得到淋漓盡致的發(fā)揮。
高清組成收尾：監(jiān)控存儲
高清監(jiān)控視頻存儲大多是以超大數(shù)據(jù)流為代價，因此對于高清視頻我們需要足夠的存儲空間。選擇什么樣的高清存儲系統(tǒng)和方案將直接影響視頻流暢度、系統(tǒng)穩(wěn)定性等一系列因素。現(xiàn)實中，高清監(jiān)控存儲一般有兩種方法，一種是小集中大匯聚，即前端分散式本地存儲，如IP SAN構(gòu)架方式;另一種是在大型項目里，高清視頻通過管理平臺+存儲服務器實現(xiàn)存儲，其存儲服務器通常是存儲陣列。