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“平安城市”战略将加速数字监控系统的升级换代

早期的第一代视频监控系统的应用主要集中在一些像监狱、各种重要库房和生产区域、机场和口岸等特种领域。随着社会的发展，应用领域向一般民用市场拓展了许多，主要包括商场、写字楼、高档住宅小区以及部分交通领域，近几年，随着自动柜员机的快速增加，银行方面的应用也成为监控的重要应用市场，这些新应用催生出了第二代监控技术。随着中国各级政府构建“和谐社会”及“平安城市”战略的实施，监控技术将得到有效地推动，获得质的提升。例如，站在中国信息技术前沿的深圳市将部署以30万部摄像机构成的安全监控网络，其覆盖面包括主要街道、主要办公场所、展览场所、网吧、酒店、娱乐场所、公园、火车站、汽车站乃至长途及所有公交车辆。该网络建成后，再将原有的银行、海关、乃至各小区的自由监控网络纳进来，将形成一个几乎覆盖全城各个主要公共区域的“天罗地网”。而南中国最大的城市广州，网络的规模可能是深圳的一倍。还有即将举办举世瞩目的奥运会和世博会的北京和上海，这些一线城市对安全监控的需求也非常可观。对于上述大型的城市监控网络来说，原有的第一、二代技术已经明显不能满足应用，从而呼唤第三代监控技术的到来(各代监控技术的主要特征见表1)。前端数据采集中心的发展趋势毋庸置疑，前端数据采集是整个远程安全监控网络的最重要部分，它将负责场景原始信息的采集和处理。该部分所涵盖的主要技术大部分与摄像和录像有关。1.摄像技术将向着大动态和低照度方向发展摄像机是信息采集的执行者，在监控系统中起着关键的作用，故许多厂商都在这方面投入了很大的精力。对于常规的安防监控系统来说，不言而喻，研发的重点都集中在清晰度和感光度的提高方面。目前的图像传感器有两大类，即CCD和CMOS传感器。一般来说，相对于CMOS来说，CCD具有感光度高、噪点小和分辨率高等优点，但与此同时，也具有功耗大、成本高和电路复杂的缺点。而CMOS的耗电量仅为CCD传感器的1/10左右，况且由于CMOS技术利用超高的集成度，将许多外围器件集成一体，大大减小了复杂度，并减小了体积。正因如此，目前CMOS传感技术更新速度要远快于CCD技术。Micron是CMOS传感器的主要供货商，另外还有Omnivision和ST等。目前，Micron的MT9T031和MT9P031CMOS传感器分辨率已经分别达到300万和500万像素，据该公司的一位行销区域经理认为，CMOS与CCD两种技术的竞争格局将继续，而500万像素将是两种技术的分界点。但一个显而易见的趋势是，CMOS的各项性能在逐步靠近CCD技术。除此之外，还有一些相关技术创新值得一提。比如松下公司推出的第三代超级动态(SDG)技术。使图像的对比度动态范围扩大了40多倍。三星公司的信噪比提高技术，以及镜头镀膜技术，可以实现了超低的光照度，其最新的变焦一体机的光照度号称达到0.0001LUX。不过对于这项指标，长期从事安全监控应用的深圳市希图科技有限公司工程师侯育林认为含有不少的宣传成分，他认为就目前的测试水平来说，得到这样的数据恐怕还比较缺乏信服力。2.两种编解码处理实现方式将各领风骚目前视频监控系统主流的压缩格式是MPEG4，尽管它的处理延迟稍大些，但它还算兼顾了各方面的能力，是一个比较好的折衷。而对于分辨率格式，种类从传统的CIF格式，到目前的像素为720×576的D1格式，中间还有Half-D1、DCIF等。据了解，日前Vweb公司已经推出全D1分辨率的MPEG-1、2、

4以及H.263音视频编码器，日本已经将D1写入其视频监控标准。对于D1分辨率来说，无论是存储器容量还是带宽好像对中国用户都已经不是问题。但经过冷静分析后不难发现，无论D1能否进入中国的音视频编解码国家标准，基于D1的存储量以及成本因素，感觉D1的大面积推广还未到火候，反倒市场更看重像素为528×384的DCIF。深圳市昊天科技有限公司的谢永强工程师也持该观点，他说：“DCIF格式无论在码率还是对资源的要求方面显得比较中庸，而且在各个方向上显得比较均衡一些。因此，可以有效解决清晰度与传输速率、存储容量以及成本之间的矛盾。”因应各种分辨率格式和压缩格式，编解码技术和芯片实现方式呈现多种多样的特点，但基本上可以归结为两大类，即DSP和ASIC。DSP以TI公司的产品为代表，优点是具有非常灵活的处理方式，图形处理功能比较强大，但这类器件是从以前的专用信号处理架构上传承下来的，故在某些方面具有一定的约束，比如占用系统资源偏多，对于一些控制要求较高和码率较高的场合似乎尚缺竞争力。