‧ 採購須知 - 瞭解 HD 高清與 Megapiexl 百萬畫素攝影機

【3S Market】

影像安全監控市場增長最快的部分是網路或IP攝影機。而IP攝影機增長最快的技術是HD (高清) 和百萬畫素。因此，要理解 標準清晰度 （標清 SD）， 高清晰度 （高清 HD）和百萬畫素攝影機之間的差別是很重要的。

　　類比（同軸電纜）攝影機的解析度是以水平掃瞄線的掃瞄數值來計算，亦及一般所稱為電視掃瞄線（TVL）。傳統的高清晰度類比攝影機為 540到600 TVL。許多標準清晰度 (SD) 的IP攝影機是沿用這些類比攝影機的定義，其與類比攝影機有相同的解析度。然而，IP攝像機的畫質不是用解析度來衡量，而是用畫素的數量多寡。

　　無論影像是從CCD或CMOS image sensor上所取得，圖像的基本計算元都稱為畫素(Pixel)。畫素數目越高，代表這個image sensor的畫素密度越大。畫素的高低是相當重要的，將影響到攝影機的選擇，是否用在適合的場所。一般的標準清晰度攝影機大約是40萬畫素，而百萬畫素攝影機則最低具有100萬畫素。攝影機畫素的計算方法是，水平畫素數乘以垂直畫素數，再除以1,000,000總畫素數，所得數字的結果將表示這個攝影機會達到多少等級的百萬畫素。例如，一個攝影機，1600（水平畫素數）x 1200（垂直畫素數）等於1,920,000畫素，除以1,000,000 得到1.9。這個1.9的數字就被認為是一個200萬畫素（2.0M）的攝影機。

　　從技術上的角度探討，萬畫素和高清有許多相似之處，但也有一些差異。例如，所有的HD攝影機都是百萬畫素，但不是所有的百萬畫素攝影機都可以稱之為高清HD攝影機。高清攝影機的被定義為 720p的（1MP）和1080p（200萬畫素）。從HD的技術上來看 1080畫素是最大的密度，但百萬畫素的影像畫質呈現，以目前的技術已經可以高達 1,600萬畫素(16MP)。

　　高清必須是一個 16:9的視訊比例呈現，這是一個寬螢幕類型的視訊呈現：而百萬畫素通常是一個 4:3的圖像比例呈現。 4:3這樣的圖像呈現，就好比把影像播放在過去傳統的電視螢幕上，其所呈現出的影像品質不見得可以達到720p或1080p的高清影像定義。因此，HD的畫質必須跟隨螢幕播放的規格標準，而百萬畫素只是表示出映像點的數量。

　　高清和百萬像素攝影機如果應用在正確的場合，將會產生很大的好處，也會符合成本效益。由於高畫素密度這一技術，讓攝影機儘可能看到大的監看範圍，同時又能保有清晰的內容細節；在過去要達到這樣的效果，必需要有多隻標清攝影機才能達到。這樣的畫素密度(即畫質)可以讓影像不必經任何的中間過程的處理，就可以做現場直播，或直接做為法院證據審查(因為影像沒有中間過程的處理，保有影像的原始性)，讓監控系統帶來更大的靈活性和效能上的應用。一個地區能從攝影機被看到多大的範圍，或能看到多清晰的景象，是由攝影機裡CCD或CMOS的尺寸大小，還有CCD或CMOS其所能達到的畫素密度來決定，畫素密度越高，其取像所得的內容，無論是色彩、清晰度就會越好。

　　為了說明這一點，我們來設想一個觀看車牌的應用場景。這通常需要一台攝影機在一英呎的水平視角範圍內，至少要有50個畫素數，才能看得清晰，影像才有可觀看性。將一台 SD攝影機的最大可視區域，維持在每英呎長、10英呎寬的範圍內都保有50個畫素。同時比較下列的裝置：一台 130萬畫素或720p的攝影機在25英呎；一台 200萬畫素或1080p的攝影機在30英呎；一台300萬畫素在41英呎， 500萬畫素在51英呎。從這個案例實際比較後，大概可以得到一個結論：一台百萬畫素的攝影機可以取代多達五台標清的攝影機。這不僅是省掉攝影機，還有線纜、裝置所需的人力成本、其他安裝攝影機時所需的配件。而安裝一台百萬畫素攝影機不必拉五次線，只需要用一次架設時所用的梯子，對一次焦，往後也只要維護一台攝影機。

　　至於傳輸所相關的頻寬問題， HD和百萬畫素攝影機所需傳輸的頻寬已經不是問題了。 H.264壓縮技術的引用已經減少了對頻寬的限制。壓縮雖解決不少傳輸上的瓶頸，但是可能會使用到更多的儲存裝置或佔用更多的儲存空間，儲存成本將因此變得越來越大，其原因在於越高的影像畫質，會帶來更高的影像資料量。假設過去一台裝有一顆500G 硬碟的H.264壓縮DVR，在CIF(360 x 240)的錄影品質，16台攝影機的影像，連續不中斷長時間的進行錄影，大概最多可儲存到15天左右；而一台百萬畫素攝影機已經比過去CIF錄影品質的資料量要高出十倍以上，縱使硬碟單位成本已經非常便宜，但要維持連續不中斷的長時間錄影，所需的硬碟裝置成本，將會產生很大的費用。

由於高清和百萬畫素攝影機的銷量繼續增加，這些攝影機的成本應該還會繼續下降。用更少的百萬畫素攝影機取代SD畫素攝影機，已是非常負擔得起的技術，因為一些國家的製造商建議零售價的價格令人吃驚。

　　考慮一個典型的使用類比（同軸電纜）16台攝影機安裝。這個案例將有六台攝影機安裝在停車場，四台在倉庫和六台在辦公區。其他還包括了可達14天儲存的DVR和相關配件。這樣的類比系統材料成本約在12,500美元。假設是標清 IP攝影機的解決方案，以一臺換一台攝影機相比，系統的費用大約是14,800美元。但如果是使用百萬畫素攝影機，該系統只需要兩台300萬畫素攝影機用在停車場，兩台 200萬畫素攝影機在倉庫，另外可以保留6台標清攝影機在辦公區，在辦公區是不需要裝置到百萬畫素級的攝影機。這樣的成本結算，採用百萬畫素攝影系統方案的價格約是14,100美元。這1,600美元之間的價差足以彌補類比系統往後所需的維護費用，及純粹架設類比系統時繁雜的線材使用。 (原文並沒有清楚帶到錄影成本)

　　正確的使用百萬畫素技術，在許多情況下要比純使用類比系統，在售價成本加上日後維護的總成本上經濟許多，同時又可以獲得更佳的監視品質。

本文從 http://www.sdmmag.com/articles/86589-understanding-hd-megapixel-cameras http://www.sdmmag.com/articles/86589-understanding-hd-megapixel-cameras 參考及翻譯。