技術研究與分析
松華國際全面代理服務Avigilon高清晰HD的監視系統服務，並協助於專案開發上應用中文的應用程式，進行Avigilon於大中華區域推動。
Avigilon高清晰HD監視系統，是基於網路由前攝影端至管理面，包括多種百萬高清Megapixel的IP 攝影機、 NVR 錄影和高效直覺的客戶軟體的整體解決方案。
一、什麼是監控鑑識需要的清晰度
圖一、各種清晰度的效果（pix/m,像素／米）
圖二、1600萬像素攝像機可取代50個VGA攝像機
圖一顯示了各種清晰度（單位監控面積或寬度的像素數）的效果。影像監控需要多大的清晰度？根據目標的需求。如果監控系統僅僅要求對全局宏觀情景的監視，不需要辨認面孔、識別牌照甚至是看清楚收款處的鈔票面額等，那麼清晰度為70 pix/m就足夠了。如果監控系統需要辨認面孔、識別牌照或看清楚收款處的鈔票面額， 那麼 130 pix/m的清晰度甚至多達250 pix/m的清晰度則是你的基本要求。
例如一個重要停車場的影像監控系統，需要在監控錄影裏看清楚行人面孔和車牌號。那麼影像圖像清晰度要求至少為130 pix/m，見參考圖一。若採用VGA攝像機（解析度約為640*480）來要滿足130 pix/m的要求，一個VGA攝像機就只能監控約5米寬、5米長的範圍。如果覆蓋35米長的停車場，則需要7台VGA攝像機。如果停車場寬度為30米，要覆蓋整個停車場，則至少需要42台VGA攝像機，如圖二所示，圖中每一個小格代表一台VGA攝像機的覆蓋面積。
二、如何來實現需要的清晰度？
傳統的影像監控方式來實現高清晰度主要有兩種方法：一是增加攝像機數量，二是採用帶有雲台（PTZ）的可變焦攝像機來放大、跟蹤目標。這兩種方式都有各自的局限性。
顯然,增加攝像機數量會增加成本，包括攝像機、配套設備及輔材費用的增加；佈線、安裝及後期維護費用的增加。如上述提到的停車場的例子。42台VGA攝像機來監控一個不算大的停車場，預算肯定是通不過的。只好犧牲清晰度或採用雲台攝像機。
雲台（PTZ）攝像機的確為影像監控解決了很多問題，但是它也有自身的弊病。首先假如雲台攝像機監控最大面積的全局情景時，就出現了‘只監控了全局，丟失了微觀取證細節’的情況。換句話說，單位監控面積的解析度很低。當雲台攝像機推近、放大了某個局部，提高了這個局部的解析度時，則又漏掉了對全局的監控和錄影，這也是很危險的。同樣當雲台攝像機轉到某一個視角，則漏掉了對其他方位的監控和錄影。
圖三、高清影像提供大型場所足以辨識的細節
圖三、高清影像提供大型場所足以辨識的細節(放大)
圖四、無損的數位壓縮圖像增強功能顯示出更多細節
三、清晰的監控錄影取證細節
監控錄影系統從兩個方面提供完美的錄影取證細節：一是錄影高倍數放大後細節清晰；二是系統自動改善微觀圖像品質。
錄影大倍數放大後細節清晰：高清IP影像監控錄影提供了傳統影像監控錄影無法想像的細節。圖像在高倍數放大之後，細節清晰，不會粗糙(見圖三)。
系統應在網路頻寬中取得平衡，自動改善微觀圖像品質：由於高清影像監控系統採集了比我們肉眼能看見多的多的圖像資訊，流覽器在放大局部圖像時，圖像增強功能自動調節圖像顯示參數（如亮度、對比度、色調等）以更好的顯示記錄到的圖像細節。改善後顯示出來的圖像細節讓人驚訝。
一開始就應清晰的錄影取證細節，可以讓有關人員立即做出判斷和決定，節省時間和費用，減少或避免損失。
圖五、同時監控全局情景和局部細節
圖六、監控全局時的資料傳輸
圖七、監控某個局部時的資料傳輸
四、提高監控效率
一台一千六百萬像素（4872 x 3248）相當於50台VGA影像監控攝像機，見圖二。寬闊的監控覆蓋面，省掉了雲台，簡化了操作。更重要的是整個監控覆蓋面每時每刻都被監視、錄影，不會有像帶雲台攝像機那樣的漏錄。
流覽介面可以同時顯示多個攝像機監控點的畫面。可以在同一介面裏用同一個攝像機，同時進行全局情景和任意個放大的局部細節的即時監控或錄影重播。這個功能非常有用，例如在出入口，影像監控不僅需要監控入口全局的宏觀秩序，而且同時需要即時的監控（並記錄）各通道的人臉細節或車牌號，大大提高監控的效率。如圖五，用一台高清影像攝像機監控一個十字路口。不僅可以觀察到整個十字路口的情況，而且局部放大後，可以同時看清車牌、看清一個人的特徵。對於大型影像聯網監控系統，採用高清影像監控系統的優點是非常突出的。它不僅提供了台北縣境各重要現場所需要的清晰度，而且大大減少攝像機的使用量。
高清影像監控系統，還可以提供多通道車牌識別功能和影像智慧行為識別功能，作為一個完整的高清影像監控解決方案。
五、減少和優化傳輸的數位壓縮格式
由於數位壓縮的格式在網路應用上JPEG 與M-JPEG 雖然保有有好的畫質，但卻有過大的檔案，H.264 與MPEG-4偏重於低頻寬傳輸應用，卻失去了許多細節的展現。
採取清析影像為前提的網路影像壓縮格式，在歐美日等高階監控系統中，已經朝向採用JPEG2000壓縮技術( 包括 GE , 三菱…等軍用高規產品 )。JPEG2000是目前最先進的圖像壓縮技術，目前已發展到JPEG2000 V.9 的版本，為高清析檔案與網路頻寬間取得最好的平衡。JPEG2000能實現漸進傳輸功能和它的感興趣區域特性，大大減少帶寬。在各個監控點即時監控流覽時，系統不是傳送整個圖像的資訊而是只傳輸需要傳輸的那部分圖像資料。例如在監控全局宏觀時，系統利用JPEG2000的漸進傳輸功能只傳送全局宏觀的那一層資訊而不必傳送所有細節資訊，如圖六所示；而在監控某個局部時，系統則系統利用JPEG2000的感興趣區域特性，只傳送那個局部的全部資訊而不傳送任何其他部分的資訊，如圖七所示。因而大大減少了帶寬。同時該系統所有高清攝像機都支援Gigabit 乙太網和100TX 乙太網。JPEG2000支援無損壓縮，保留攝像機採集的圖像所有資訊。
六、行動化安裝速度快
對於中大型的警務影像監控專案，採用高清影像監控系統在總體成本上會大大低於採用傳統影像監控系統。以上述提到如果需快速的監管一整體停車場為例，以滿足130 pix/m的解析度為前提，採用該高清影像監控系統的總體成本是採用VGA攝像機系統的總體成本的二分之一左右。採用高清影像監控系統不僅直接減少攝像機數量用而節省成本，同時在佈線、配套設備、輔材、系統軟體及後續的維護工作也減少人力時間。