‧ 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-camerashttp://www.sdmmag.com/articles/86589-understanding-hd-megapixel-cameras 參考及翻譯。