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摘要：我国高清视频监控系统的建设规模越来越大，视频质量成为一个高清视频监控系统可用性的关键性指标。高清视频监控系统是一个由采集、传输、存储、解码、显示、控制等诸多环节有机组成的完整系统，因而保障高清视频监控系统质量需要从图像质量、传输质量、存储质量、运维质量（服务质量）和数据挖掘等多方面进行考核。
关键词：高清视频；监控系统；质量技术
数字高清监控系统因其分辨率高、色彩还原度好、抗干扰性强等特点，以及越来越高的性价比等很快占领平安城市、智能楼宇等主流市场和大街小巷。但我们也清醒地看到各种现状：监控品牌繁多，核心能力不足，产品质量参差不齐；技术门槛较低，施工质量堪忧，检测与验收方法欠缺；使用维护人员基础薄弱，系统寿命难以保证等。因此，如何保证高清视频监控系统的质量是项目实施全过程必须关注的课题。
一、图像质量
1.图像采集。图像采集过程中有一个核心环节称之为图像信号处理（Image Signal Processing，ISP），该过程直接影响到摄像机的成像效果。通常说的ISP技术主要指图像前处理技术，应用在摄像机上，图像信号前处理技术实现的模块包括黑电平钳位、坏点校正、色彩插值、自动聚焦、自动曝光、自动白平衡、色彩纠正、伽马纠正、锐化等。近年来，雾霾天气频发，视频监控系统的实用性受到很大影响，一些重要细节淹没在雾气中难以观察，提升户外视频监控系统应用价值迫在眉睫。目前，透雾技术大致可分为两类：一种是实时视频透雾技术；另一种则是通过图像增强等方式实现的透雾技术。实时视频透雾技术是一种基于大气光学原理进行图像处理的算法。该算法针对由烟尘、雾气、灰霾等气溶胶导致光学退化过程的成像特征进行建模并估计参数，区分图像不同区域景深与雾浓度进行局部增强滤波，采用图像处理技术有效恢复细节和色彩，从而获得准确、自然的透雾效果。实时视频透雾技术与其他图像后处理的透雾技术相比，方案更成熟，图像通透性更好、细节更丰富、色彩饱和度高，不易出现色调失真、图像偏暗等问题。不论场景中是否有雾，实时视频透雾技术均能改善图像通透性，起到提升图像视觉品质的效果。显而易见，选择实施视频透雾技术能更好地保证高清视频监控系统质量。
2.图像显示。早期的模拟监控系统中多采用CRT监视器，但由于CRT监视器技术发展的限制，CRT监视器已经逐步被LCD、等离子（PDP）监视器代。目前，主流的拼接屏多采用LCD大屏，具有高对比、高亮度、超宽可视角度等特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的本身的画面质量，高对比度可以更有效地凸显画面的本身的层次感，画面过渡更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。监控中心里还包含了大大小小的解码、拼控、矩阵等设备，繁杂的设备对日常维护和运行操作都造成了很大的不便。因而，构建一个高清视频监控系统，还应对拼控设备的集成度和稳定性做好严格的把关工作。随着大屏幕显示行业的发展，大屏控制系统正在表现出更多的技术融合趋势，从解码、拼接、到LED屏控制、GIS地图显示，再到分布式控制、联网控制等。大屏系统所采用的技术不仅局限在控制室这个小系统内的优化，而是针对从信号采集、信号传输到信号显示的大系统级优化。通过系统级的技术融合和解决方案的优化，客户大屏控制系统的设备数量更少，系统故障点更少，信号端到端的延时更小，客户的体验更加丰富。
4.图像增强。在系统构建时，我们必须考虑到受场景、气候、设备选型等影响，视频监控系统中可能会出现图像模糊、清晰度不够等问题。视频监控系统中应具备对原始视频进行处理的能力，此处统称图像增强技术，即图像后处理技术。常用的两种关键技术有图像复原技术和图像增强技术。图像复原技术针对由于聚焦、运动等原因造成图像模糊的过程进行建模，利用解卷积算法反推原始图像信息的算法，能够部分恢复车牌文字、人脸等关键信息，为公安刑侦提供帮助。图像增强技术通过对图像进行局部对比度提升、亮度修正、锐化等处理，有效改善由于光照、雾气等原因造成的图像质量问题，使图像细节更为明显，便于监控人员观测。
二、保证高清视频监控系统质量的技术要点
1.视频采集质量主耍与ＳＥＮＳＯＲ传感器、数字信号处理器ＤＳＰ、镜头有关，（1）目前ＣＣＤ和ＣＭＯＳ是两种比较普遍的ＳＥＮＳＯＲ。ＣＣＤ技术起步较早，分辨率高，但工艺复杂、成本高、功耗大、读取速度较慢；ＣＭＯＳ分辨率低、噪声对图像影响较大，但功耗低、成本低，而且与其他图像处理技术的结合要远远超过CCD，动态范围更高，响应速度也更快，更适合高清监控的大数据量特点，所以从性价比来看ＣＭＯＳ更胜一筹。（2）要做到高清还需要强大的ＤＳＰ，在宽动态、白平衡、锐利度、2Ｄ和3Ｄ降噪、色彩调整等多方面图像处理下，使监控画面更加贴近真实图像；通过畸变校正、透雾功能、走廊模式、多目标跟踪技术等满足更多实际使用需求；低码流高画质、码流可调也使图像效果更佳。（3）镜头的选择对于图像清晰度也是非常重要的。首先，应选择百万高清镜头，其采用非球面镜片，保证从画面中心至边缘一样清晰，同时需根据不同像素的摄像机选择与之相匹配像素的镜头；其次，镜头的景深也非常重要，对于大范围环境尤为凸显，大景深可保证在较长纵深情况下整体画面的清晰度；最后还要根据不同摄像机的需求，选择特珠功能的镜头，譬如配合红外一体机就需要镜头带有ＩＲ功能。
2.有好的产品也需要有好的设计。（1）前端点位的布置要点：首先，点位的位置要满足行业标准和使用习惯，并保证有一段有效的监控距离，在封闭区域所有摄像机朝向应一致，避免盲区又保证监控目标的画面比例最大化；其次，根据不同场合和安装方式应选择不同功能和特点的摄像机以满足使用需求，必要时应增加夜间的灯光补偿或者与其他系统的联动；另外，所有的点位设置应靠近整体主干管线，缩短网线传输距离，提升图像效果及节省材料成本。（2）点位区域的划分合理性很重要。网络高清监控系统前端采用网络线敷设至接入层交换机，考虑到视频流占用带宽较大的特性，虽然综合布线标准规定网线传输的距离可为9 0米，但在高清监控系统中，为尽可能减少延时、丢包等，可适当提高标准，把距离减少到了5米以内。（3）选择交换机的时候主要考虑的参数是端口带宽、背板带宽以及包转发率，当网络摄像机Iｐ数量超过局域网网段限制时，还需考虑ＶＬＡＮ功能；交换层最好是只有接入层和核心层，接入层和核心层之间推荐采用光缆连接，系统架构简单，且传输效果最佳。（4）系统终端设备从清晰度及功能上应能符合前端ＩＰＣ的需求，并应考虑充分的系统冗余，尽可能使系统操作简单，并具有高扩展性。（5）系统的防雷、接地设计应满足要求，系统终端应配备ＵＰＳ电源。
3.项目实施细节决定成败。（1）设备的安装应方便检修、维护，除设备端处，其他位置不能有接续点，传输线缆应采用主流品牌优质线缆，确保信号的有效传输。（2）系统实施前应有施工规划，确定好所有网络设备IP的地址，并制作成文档，作为施工依据和维护手册。（3）系统的供电宜采用机房集中供电，若采用AC220V主干供电，应注意与其他弱电系统线缆的隔离，并注意防水，避免产生安全隐患。（4）光缆熔接相关材料、辅材应配置齐全，芯线应采取用一备一的原则。（5）机房端若采用网络跳线，应全部采用六类跳线，并注意水晶头制作质量或采用优质成品六类跳线。
总之，要保证高清视频监控系统质量是一个系统的工程，它贯穿于整个项目的实施过程中，任何一个环节都不可忽略。
参考文献
[1]李敏敏，探讨保证高清视频监控系统质量的要点.2017.
[2]王旭辉，刘青，保证高清视频监控系统质量的要点分析.2017.
论文作者:吴杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/19
标签：图像论文; 监控系统论文; 技术论文; 视频论文; 质量论文; 系统论文; 画面论文; 《防护工程》2018年第26期论文;