高清正当时 解读数字监控技术发展趋势

    由巅峰起步的高清监控应用技术

    在今年的GDSF数字监控论坛中，高清仍然是一再被强调的监控技术，这可以高清产品从IP网路摄像机之外，大量加入探讨了包含HD-SDI矩阵与数码高清摄像机及SDI-DVR数字高清录象机、SDI影像服务器及SDI光纤传输与转换介面等HD高清产品技术应用入列，让工程商对于IP网路高清之外有了更多一层的高清应用及技术选择，同时在IP网络高清更由全高清技术超越迈向500万、800万等超高清监控技术应用，这也可以由论坛简报中约有三分之一厂商以此部份为简报议题住要内容可以看出。当然部份厂商也不会将模拟高清高解在GDSF活动中给遗忘，除了HD-SDI之外；部份厂商也藉由此机会将960H高线的模拟影像摄像机应用技术在此活动中进行说明与介绍。透过这三种类型的高清高线摄像技术的产品应用让我们看到了高清监控应用技术不是正处在一个技术及市场的成长坡间，而是在这一样的一个整合各种高清于一系统的应用技术下，高清监控正在由巅峰位置开始起步往前。

    降低频宽负载成为一个技术共识

    高清监控技术在本届论坛被大量探讨之余，其实个中有二个核心技术是几乎所有参与GDSF厂商都会关注探讨并宣杨的技术重点，第一个也是较为重要的就是”如何降低高清监控的频宽需求”，这当然是指在网路监控的高清条件下的情况及要求为主，但其实在整合各类高清之下不仅仅是IP网路高清而已，在SDI与960H后端进入数字储存与传输时，频宽负载与画面顺畅度技术仍然是不可避免面对的技术障碍之一，从整个GDSF活动中厂商简报的再三出现内容与使用多少数量利剑等形容词方式，我们不难了解到厂商对于这个议题的关注与强调。在此我们也透过厂商的资料再加上我们的综合整理出以下的11种可以降低高清影像内容条件及频宽负载的方式来与各位分享探讨这些技术之外是否还有更高明或我们遗漏的方式，这11种降低网路监控频宽方式技术内如大致如下：

    1.画面裁切(Image Cropping)：裁去画面不须要的天空部份以降低档案大小，动态裁切无效画面，减低数据流量、降低压缩压力

    2.根据光线不同自动切换模式(Day/Night Mode Adjustment)：善用预设模式(Day，Night Modeautoswitch)让摄影机随环境的改变调校至最好的画面质量以降低影像数据流量。

    3.E-PTZ电子局部放大应用：善用电子局部放大以降低画面光学放大所须较大频宽，电子云台以电子动态来关注局部细微画面。

    4.存储回补(Edge Storage)：摄影机前端采用SD卡槽及记忆卡做暂存机制，在影像断线的“零秒”前端存储接管、及恢复后再回传回补及高清补偿。

    5.AAS(Activity Adaptive Streaming)动态自适应影像串流调整：动态自适应影像串流调整，一般百万网路摄影机，支援活动自我调整流式来动态分配频宽使用基于特定的需要配置画面播放速率。例如，正常监测可识别图像仅在需要时，期间的画面播放速率可以设置低如1fps-以减少频宽使用量。在触发事件的情况下，画面播放速率将增加到更高级别例如30fps-允许平滑，高品质的视频源。以这种方式可同时在录制过程中确保优异的影像品质及降低频宽使用率。

    6.影像局部补偿(Image Compensation)：只在影像重点部位的补偿性画面品质提升，其余部份予以放弃如此可降低影像档案大想及减少频宽需求。

    7.SVC(ScalableVideoCoding)频宽流量的调整：SVC(Scalable Video Coding)可调式影像编码，是一种可扩展的影像编码技术，相较于目前网路摄影机采用的H.264AVC(Advanced Video Coding)压缩规格，H.264SVC是新一代的编码技术，可以节省更多频宽。

    8.SVAC(Surveillance Videoand Audio Coding)影音压缩编码：这个技术可以从上述七个层面合并的方式来解释，也就是综合上述的方法的方式，用意也是以降低影像频宽为目的。

    9.动态串流网路传送技术(Hybrid CBR/VBR Streaming Technology)：以混合式的CBR/VBR串流模式，能自动判定网路频宽条件与变化，达成有效使用频宽传输串流资料的效能。

    10.数位影像降噪技术(Digital Filter Noise Reduction Technology)：透过数位滤波技术，能辨识并过滤CCD/CMOS讯号中无意义的干扰杂讯，除画面清晰度得到提升之外，亦大幅降低了影像编码率大小。

    11.循序式扫描(Progressive Scan)的衔接技术：将循序式扫描式的CCD/CMOS感应器与压缩核心(Codec)做数位衔接，避免消除了交错式讯号的问题，使影像更为清晰，尤其是移动物体的可辨识率。透过这些关键技术，纬特科技的网路摄影机可达到传送1600x912@15fps，2Mbps(频宽)、1280x720@30fps，2Mbps(频宽)、D1@30fps，784Kbps(频宽)、VGA@30fps，512Kbps(频宽)等音频与视频同时传输的流畅性，维持高画质的影像效能，幷仅需要极低的网路频宽。

    以上这11种技术方式是综合本届厂商在论坛技术质量部份探讨所得，也是极为重要的活动技术成份收获。

    ISP的影像处理应用技术质量提升

    高清应用技术在第二个核心技术也是所有参与GDSF厂商都一定关注探讨重点那就是”ISP高清影像处理技术质量”从元件的应用到摄像机成品的说明，色彩、清晰度、白平衡、降噪度到宽动态、智能分析等这些ISP元件所负担的影像处理功能在本届应用技术探讨上也一再出现在厂商的简报内容中，特别是智能分析与宽动态技术在本此活动中屡屡被厂商以影片图片比对的方式进行技术改进说明，加上少数一二家厂商特别针对CMOS元件与ISP搭配的技术要求与能力分析，让本次GDSF参与工程商在影像处理技术与产品选型一定有莫大的助益，尤其是在AGC/自动增益、AWB白平衡、3D杂讯抑制功能降低杂讯、e-PTZ电子放大、重点区域影像技术，电子快门调整及BLC背光补偿这些部份也是厂商在简报中特别一再强调的改善技术部份。另外在IVS智能警报系统侦测中人脸侦测、防破坏侦测、声音警报侦测及Motion侦测，还有产品自我诊察功能技术也都是在ISP影像处理技术质提升在本此活动收获重点。

    监控平台应用技术迅猛飙速

    本次GDS数字监控论坛另一个技术观察重点就在于各种监控平台的应用技术部份，从论坛中也一样约有三分之一厂商在进行各种综合及行业或是物理实体安全(PSIM)的平台应用技术探讨来看，不管是否为全IP网路监控平台或是集成综合平台，甚至是较为特殊的PSIM实体安全管理平台在技术改良及应用行业区隔上已渐渐由战国纷乱时期进入各就各位的境界。不管平台种类及用意如何，平台的集成技术管理定义在本届GDSF活动中就是大部份被定义为对多个互不关联的安防弱电子系统在一个共用平台下进行统一管理，真正的集成是管理的集成，实现一种多系统多设备多协议的集中管理，是拥有一种所见即所得的能力，是一种对信息的实时感知实时获取实时响应的能力。平台系统的出现为工程集成商提供了拥有这样的能力的一个便捷途径。同时在平台应用技术部份，参与论坛的厂商也都不避讳的承认在整合兼容技术上的难题，还有在标准的一致性须求下与产品本身特性的毛盾这些亟待克服的监控应用技术仍然是平台标准化要努力的目标。

    主流之外的重要论坛技术议题

    除了上述四个在本届GDSF较为厂商及工程商所关注的技术议题之外，另外在传输上，特别是IP网路监控如何在双绞线及同轴的既以线缆应用架设技术也是本届论坛技术成份比重较为安防厂商重视的部份，因为毕竟是一个数字监控为主的论坛，对于如何采用原有同轴或是硬线电缆来达成数字监控的应用要求，这也算是一门较为独特的应用技术，在活动中该厂商在简报内容所获得的关注自然不在话下。还有一个也是本次活动主流以外的主流，那就是储存与云计算技术，在五个城市里所探讨的存储硬体技术与Vsaas云端技术都是在数字监控主流上不可缺少的应用技术，虽然参与的厂商不多，但其简报及内容也是吸引工程及集程商不敢错过的聆听简报。最后在整个数字监控论谈中还有一个次要论坛议题也是在参与厂商中都会带到或提及的议题，这个议题就是智慧的平安城市，平安城市已经有长久的建置历史，技术质量上也已渐趋成熟，但本届GDSF活动上我们看到很多厂商在论坛中把智慧城市概念及应用技术给引入平安城市的案例中，特别是在物联网技术与监控平台技术的联网与整合，这也是本届数字监控论坛的技术特色之一。