摄像机技术的发展趋势

文军

索尼中国专业系统集团Ｂ２Ｂ销售及市场开发部

摄像机技术的发展趋势

视频技术的发展历程

从世界首款ＣＣＤ摄像机推出至今已经２０多年时间了，在这段时间里摄像机技术得到了全面充分的发展。

我们先来看看视频技术的发展（如图１所示），可以看出摄像机的功能是从图像处理，到图像分析，再到图像理解这样的历程在发展。与此同时摄像机的抽象程度从低到高在发展，而摄像机输出的数据量从大到小在变化。

那么目前摄像机技术主要还处在“图像处理”阶段，能提供”图像分析”功能摄像机的厂家是凤毛麟角，而“图像理解”功能的摄像机还只是一些专业厂家的设想和计划。索尼作为摄像机技术的领导厂家，一直走在这个行业的最前沿。

目前最新的第三代智能网络摄像机，支持ＤＥＰＡ智能视频分析功能，已经走进了“图像分析”阶段；同时索尼公司也真在向着第三阶段“图像理解”迈进，很多基于图像理解的技术正在研发和试验。

方向发展，数字化是前提和基础

当然这只是从理论上来看摄像机技术的发展，那么实际的情况会是怎样呢？首先，勿庸置疑的是摄像机的图像处理需要更大的提高，有了清晰和真实的图像才可能去进行图像分析和理解。这就好比人的

摄像机向网络化和智能化

２００７年７月63

技术与应用

眼睛的功能，如果一个人眼睛看不见、或是色盲、色弱，如果让他去从事台球运动，那么这个人即使非常聪明有非常高的运动天赋也无济于事。第二是网络化，现在整个世界都在向网络化发展，摄像机当然也在其中。随着信息技术的发展，ＩＴ网络的普及，人们正在享受着网络给人们生活工作带来的便利与乐趣。目前摄像机正在从模拟传输向网络传输过渡，网络摄像机也正在越来越受到用户的接受和喜欢，在欧美发达国家由于ＩＴ网络基础更好，网络摄像机发展也更快，已经接近或超过模拟摄像机。第三是智能化，只有智能化才能真正实现主动监控和按需监控，只有智能化才能实现摄像机从“眼睛”向“大脑”的飞越。智能视频分析现在炒作得非常火热，也有很多厂家发布了自己的产品和解决方案，但大部分都是集中式的软件处理，只有摄像机自身的“智能化”才能实现真正的监控智能化。最后是摄像机功能的多元化和接口开放标准化，这样才能方便与各种相关的系统实现无缝的集成，以实现更高的效率和更强大的功能。

同时这四个方面又是互相关联、互相影响的。没有好的图像效果，“网络化”和“智能化”是无从谈起的；网络化对实现智能化又非常有利，摆脱了模拟的同轴电缆的束缚，更加有利于摄像机与其他系统的集成，方便进行远程监控。因此，摄像机技术向前发展需要这四个方面同步的发展，这样才能使摄像机更加功能强大、操作简单、使用方便，更好的服务于安防系统，更好的保护人民和财产的安全。图像功能增强化，实现真正的

“所见即所得”，同时实现很多超出人眼功能的夜视性能、超强逆光补偿、远距离监视等。目前摄像机在清晰度和色彩还原方面应该可以满足大多数应用的要求。很多功能像宽动态功能、日夜转换功能、自动白平衡功能、自动增益控制、ＣＣＤ光圈功能等极大的提高了摄像机的适用性能。高分辩率也是摄像机发展的一个趋势，索尼全系列模拟摄像机真在从４８０线向５４０线全面升级，同时网络摄像机也在向百万像素发展。低照度性能对摄像机也非常重要，索尼的ＳｕｐｅｒＥｘｗａｖｅ作为目前最先进的ＣＣＤ技术之一，在低照度特别是近红外光区域具有非常出色的性能，如图２所示。

但是在很多场合，为什么摄像机的图像还不是非常的理想，这里有一些问题需要说明。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。现在很多手机都配备了百万像素的摄像头，那么为什么安防用的摄像机还没有普及百万像素呢？为什么很多百万像素的摄像机性能比一般的摄像机性能还差呢？因为要实现百

万像素并不仅仅输出的是百万像素图像就可以，而是对摄像机要有一个全面的提升，从镜头、感光器件到ＤＳＰ处理、编码和传输都需要升级。

智能化，是目前监控市场的热点，但真正的摄像机的智能化还需要很长的过程。现在大多数的智能监控系统都是通过集中式的软件处理方式实现的，这种方式所有的智能处理都集中在软件部分，需要把全部高清晰高帧速的图像传到软件服务器，然后由软件来进行目标提取、行为分析等繁重的工作，所有对网络和电脑硬件的要求非常高，需要高额的投资，而同时效率又很低，不适合大规模的使用。要实现真正的监控智能化，需要摄像机的智能化。索尼推出的智能网络摄像机是基于Ｓｏｎｙ独特的分布式智能视频技术ＤＥＰＡ，在摄像机自身实现了真正的智能，具有智能移动探测功能和智能目标探测功能。同时我们还希望摄像机有更加智能的处理，如图３所示，在有雾的情况下我们希望摄像机对图像进行清晰化处理。

摄像机图像编解码方式

网络化，是目前安防监控一个大的趋势，不管是纯网络系统，还

低照度

普通ＣＣＤ

图２摄像机的低照度性能比较

超级Ｅｘｗａｖｅ

64２００７年７月是混合网络系统，现在的监控系统都在实现网络化。网络化首先是实现传输的网络化，把模拟的视频信号转换为可以通过网络传输的数字信号，这就需要编码解码，一方面要实现更大程度的图像压缩以方便传输，另一方面又要保证图像的效果。索尼作为网络监控的专业厂家，在视频编码方面不断的在创新，从第一代网络摄像机的单一ＪＰＥＧ编码方式，到第二代的ＪＰＥＧ／ＭＰＥＧ４双编码，再到最新的第三代网络摄像机使用了Ｍｕｌｔｉ－Ｃｏｄｅｃ压缩引擎，可以提供ＪＰＥＧ／ＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４三种压缩格式，同时可以实现同时输出ＪＰＥＧ和ＭＰＥＧ４两种视频流，如图３所示，可以实现高分辩率的ＪＰＥＧ图像在本地存储，同时将占用带宽更少的ＭＰＥＧ４文件进行远程传输。

视频信号通过网络传输的同时又牵涉了一些相关的问题需要解决，首当其冲的是安全问题，怎样保证安全的信号传输。这里有很多安全方面的功能和技术，像用户权限管理、ＩＰ地址过虑、数字认证都已经是网络摄像机的标准功能了。索尼还开发了自己独特的防篡改功能，通过专门的安全处理芯片来防止图像在传输过程中被修改和破坏。可以说，网络摄像机通过各种安全技术的运用，能够实现模拟摄像机无可比拟的安全性能。

行整合，比如信息安全系统、楼宇自控系统需要与安防系统进行整合。因此，要求摄像机功能的多元化，接口的开放式和标准化。像索尼的网络摄像机提供了各种不同的接口，具有模拟视频输出方便与模拟系统兼容，报警输入输出接口方便与各种开关量信号的输入和控

制，双向语音功能进一步扩展了监控的功能，而ＰＣ卡插槽和记忆棒接口扩展了无线网络功能和本地存贮能力。

总之，摄像机正在向图像高清真实化，系统网络化，摄像机自身智能化，接口开放和功能多元化这四个方向发展。

摄像机发展趋势

现在安防系统正朝着多系统的集成化发展，各种安防子系统需要整合到一起，比如门禁系统、报警系统需要与监控系统进行整合，同时其他的系统也需要与安防系统进

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