主頁（http://www.by236.com）：分析：高清電視與視頻監控的關系 【中國集群通信網】TV市場正迅速向高清電視（HDTV）發展。這種變化顯著改善了圖像質量和色彩保真度。與傳統模擬TV相比，HDTV的分辨率最高可達到前者的五倍，線性分辨率可達到前者的兩倍。此外，HDTV還具有寬屏格式和DVD質量音頻。HDTV消費市場的增長同樣非常快。2007年，HDTV在美國家庭的普及率約為35%。據估計，85%的觀眾到2012年家里都將擁有一臺HDTV電視機。實際上，目前生產的所有電視幾乎都是高清電視。 當今的兩個最重要HDTV標準是SMPTE296M和SMPTE274M，它們由SMPTE（美國電影電視工程師協會）定義。 HDTV對視頻監控市場的影響 隨著客戶紛紛要求更高圖像質量標準，這種發展現在開始影響視頻監控市場。這種更清晰、更逼真的圖像正是監控行業長期苦苦追尋的，尤其是在那些具有移動對象或精確識別至關重要的應用中。 值得注意的是，百萬像素網絡攝像機可以滿足其中的一些要求。然而，“百萬像素”概念并不是一個公認標準，而只是行業采用的一個最佳實踐，它具體指數字攝像機的圖像傳感器元素的數量。由于高分辨率往往伴隨著大量的圖像數據，這常常會影響幀速率。因此，僅僅有百萬像素攝像機還不能保證高圖像質量。 相比之下，滿足任何給定HDTV標準的網絡攝像機一定能夠提供某種分辨率、幀速率和色彩保真度，從而始終確保視頻質量。 HDTV的發展歷程 HDTV與傳統模擬TV的根本差異就在于在每個屏幕中構成圖像信息的像素數量。在20世紀下半葉，兩種不同的標準主導著市場，即PAL和NTSC。 PAL（逐行倒相）出現在歐洲和亞洲大部分地區。它是這樣一個系統，當頻率在50Hz時達到576電視線(TVL)，幀速率達到25幀/秒（fps）。北美和中美以及亞洲一些地區選擇NTSC（美國國家電視系統委員會）。該系統在60Hz（30fps）時能夠廣播480電視線。 高分辨率電視的歷史可以追溯到1958年。蘇聯軍隊率先開發能夠提供極其清晰和生動圖像的技術。他們的電視會議，即Тransformator系統能夠產生包含1,125線分辨率的圖像。10年后，日本廣播公司NHK開發了第一個商用系統。 漫長的發展過程并不是因為人們的淡漠或公眾需求的缺乏。相反，HDTV和顯著提高的圖像質量極大地激發著全球消費者的興趣。行業也逐漸認識到日益增長的大眾市場的潛力。然而要滿足這些需求，仍要解決一個問題：更高效的壓縮技術將不可避免地廣播大量隨HDTV而來的數據。 例如，在美國實驗的HDTV系統曾因它們的高帶寬要求而被拒絕。一般地，早期的廣播系統要求的帶寬是標準清晰度廣播所要求帶寬的兩到四倍，只有通過衛星傳送才能實現。人們不久就發現，成功的HDTV標準需要更好的效率。 人們還了解到，只有數字系統才能實現想要的結果，但類似系統還沒有開發。 隨著MPEG壓縮標準的出現，20世紀90年代初取得了第一次重大突破。MPEG壓縮標準基于NASA噴氣推進實驗室巡航導彈開發的圖像識別研究。隨后在1993年，又出現了MPEG-2標準，進一步刺激了這方面的開發。MPEG與國際電信聯盟（ITU）的視頻編碼專家組的合作項目最終產生了H.264標準，也稱為MPEG-4Part10/AVC。這種壓縮技術不僅使HDTV廣播成為可能，從經濟角度看也更加可行。 HDTV的工作原理 由于分辨率是標準模擬TV分辨率的5倍，HDTV實現了圖像質量的一個巨大飛躍。這意味著更清晰的圖像、更好的色彩保真度和寬屏格式，即16:9比例。 HDTV廣播系統采用三個主要參數進行識別：幀大小、掃描系統和幀速率。 幀大小 幀大小指水平像素數與垂直像素數的乘積，如1280x720或1920x1080。水平像素數經常忽略，因此它暗含在上下文中。因此，不同系統通常指720或1080，然后再加上字母i或p（根據所采用的掃描方式）。 傳統電視通常以704x576i或704x480i進行廣播，HDTV上的可視信息是它的2-5倍。 掃描 有兩種掃描技術：隔行掃描和逐行掃描，分別用字母i和p加以識別。 隔行掃描最初是以一種在不消耗額外帶寬的情況下提高視頻信號的圖像質量的方法引入的，并很快在傳統的模擬電視機中得到普及。簡單地說，這種技術把每個幀分為兩個所謂的場。掃描從左上角開始，一直掃描到右下角，跳過途中的每個交替行。因此，隔行視頻的信號帶寬只有原來的二分之一，從而實現了更高的刷新速率，減少閃爍，改進移動圖像。 然而，隔行視頻也有一些不足。例如，如果物體移動的很快，當捕捉每個單獨場時，它們將處于不同位置。這可能導致所謂的移動偽象。通常，這些偽象是看不見的，然而如果視頻的顯示速度比視頻捕捉的速度慢，或者作為靜止幀顯示時，它們才會出現。另一個可能的問題稱為行間抖動，當圖像中包含的垂直細節大小接近于這種視頻格式的水平分辨率時就會出現這個問題。 使用逐行掃描可以避免這些限制。這種技術以單幀捕捉、傳輸和顯示圖像中的所有行。逐行進行掃描，從上到下。換句話說，捕捉的圖像不是像隔行掃描那樣分成獨立的場，因此實際上沒有“閃爍”效果。 在監控應用中，這對瀏覽移動圖像（如正在跑動的人或正在移動的車輛）中的細節非常重要。這種技術的另一個優勢就是可以使用單幀來制作papercopies，質量幾乎同照片一樣。例如，如果材料被作為法院的證據，這就顯得至關重要。當然，這些潛在優點必須與逐行掃描的更多帶寬要求進行權衡。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
