有一個簡單的規則，它決定了任何CCTV工程的成效-沒有光就沒有圖像。在本文中探討了在現代視頻監控系統中紅外(IR)照明在帶寬上的效果和如何使用IR照明能夠減少存儲的成本。
夜間監控要采集到高質量的圖像有許多要克服的挑戰
在低照度條件下管理帶寬
無論是模擬還是數字(如編碼算法像H.264壓縮模擬視頻以用于IP系統)，幾乎所有的CCTV攝像機都可以在白天光線充足情況下捕捉到有用的圖像。但是，卻是你的安防系統平臺在夜間工作的怎么樣決定了其整體功效，因為大多數犯罪在黑暗中的脆弱時間里發生，今天的安防系統需要配備二十四小時監控設備。
大多數犯罪正是利用監控系統的弱點在晚上作案
絕大多數現代安防攝像機規格看起來能在非常低的光照條件下有效運作，但他們標注的照度率非常低，通常在0.1lux以內。但是人們普遍的認識是如果沒有專業的CCTV照明—無論是白光還是紅外，大多數攝像機在黑暗壞境和夜間只能捕捉到低質量的“嘈雜”圖像。
改善圖像質量和可用性對特殊安全照明有明顯好處。然而，對CCTV用戶來說另一個關鍵的好處到現在才逐漸顯現。當光線水平下降的時候，來自網絡的每個攝像機的壓縮視頻流比特率有顯著增加。 這種增加的比特率，如果不加以解決，將導致系統的總存儲成本大幅增加。
了解夜視安防攝像機的自動增益控制(ACC)
為了理解為什么低照度監控對帶寬有如此高的要求，以及要以更高的比特率來傳輸視頻，我們需要考慮自動增益控制(AGC)。
AGC是提高在低照度條件下信號強度的攝像機技術。它的工作原理很簡單，放大圖像;這種放大的效果不過是增加了視頻信號和。
來看一個典型的安防工程：現場監控攝像機在白天傳遞良好的可用的圖像，但是在黑暗降臨使相機的AGC功能開始生效了。越是黑暗它的AGC增加幅度越大，攝像機抓取的圖像也變得顆粒化和“嘈雜”。最終圖像被“雪花”完全遮蔽了，幾乎毫無用處。
那么，為什么“嘈雜”的夜間監控視頻影響比特率呢?
視頻壓縮算法的影響
要理解為什么比特率會上升，重要的是要對視頻壓縮算法如何工作有一個基本的理解。壓縮的基本原理是消除所有非本質的信息以及減小文件的大小。所有的壓縮均需要在圖像質量和文件大小之間進行一個折中。更高的壓縮率可以是文件大小更小但是圖像質量會降低;而較低的壓縮率可以產生高質量的圖像但是需要更大的文件尺寸。
低照條件下產生的問題將大大較少和限制監控攝像機技術
對于大多數設備，攝像機的幀率和分辨率需要進行調整以適應應用的需要;這些參數通常是前期指定的。這樣有一個明顯的好處是降低幀率和減少分辨率(更低的比特率)，同時也有一個主要的有點。犧牲幀率和分辨率的結果是低質量的看起來“波濤洶涌”的監控視頻畫面，這可能錯過所記錄的時間中的關鍵時刻。
當今最流行的視頻壓縮引起結合了JPEG、MPEG或者M-JPEG。最近的是新的H.264算法，它比MPEG4壓縮技術少約30%的帶寬，而比M-JPEG的效率高80%。然而所有算法都有共同的的減少信息的原則;減少不相干信息，消除不被人眼注意的視頻信號(比如細微的顏色變化)或從相同幀或者中間幀刪除重復的冗余信息，比如大的色彩區塊或者固定物體。
低照度監控、壓縮品質和比特率之間的關系
在晚上相機通常鏡頭視野里的活動和運動較少，因而夜間視頻應該以較低的比特率來存儲視頻。然而，攝像機采集增加的的圖像噪點引起會干擾視頻編碼器的壓縮算法。準確的說，壓縮算法將噪點通過AGC增強圖片看作是現場的運動，因此有用的信息就不能減小不相干或冗余的體積。由于這樣夜間監控視頻壓縮得較少，體積也就比它應有的大小更大。現在清楚了，低照度錄監控、壓縮品質和比特率三者之間有直接的關系。
比特率對安防系統成本的影響
不斷增長的存儲空間是昂貴的，并且是現代數字監控系統的主要開支之一
比特率是攝像機或編碼器每秒傳輸的大量數據。也是每秒鐘必須被保存并寫入存儲介質的大量數據。攝像機或編碼器的每個通道的比特率越高，系統整體存儲的要求就越高。逐漸增加的存儲空間是昂貴的，并且是現代數字監控系統的主要開支之一。
紅外與編碼相結合(IP和混合)的好處
與其不斷的給一個安防系統增加存儲，不如解決問題的根本所在—夜間的高比特率。首先看起來一個快速的解決方法是簡單的禁用攝像機的AGC功能。這或許可以減少比特率，但代價是犧牲所有重要的圖像細節。禁用使相機的AGC功能會導致監控畫面的畫質就算不是沒有用，也會讓畫質變的糟糕。一個更好解決方案是在鏡頭上安裝節能紅外照明。使用紅外時，攝像機就沒必要采集那么多畫面，編碼器算法也不會那么多，DVR和其他存儲設備能以最佳效果工作。
使用紅外照明時安防攝像機傳送高分辨率、高質量的圖像噪點幾乎為零的夜間監控視頻證據，現在我們知道，更少的視頻噪點等于更佳的壓縮品質、更少的比特率和存儲需求。
使用紅外照明能使安防攝像機傳送更分辨率的也將愛你監控視頻
安防攝像機照明和圖像的質量
最基本的，紅外是光線。光線是人眼看不見的，但它被單色(黑白)和雙模式監控攝像機所使用來揭示可能對人眼來說完全黑暗的夜間場景。記住我們的金科玉律，沒有光就沒有畫面。
紅外防止嘈雜的夜間圖像和導致高比特率的一連串事件，過多的存儲要求和不必要的開支。此外，某些紅外照明器功能創新了3D擴散(黑鉆石)技術，以引導光線給攝像機視野的前景和背景，以產生完美均勻照亮的夜間圖像，避免因其他一些紅外照明器造成的熱點和曝光過度。要記住我們的宗旨是，圖像的質量要高，而存儲需求和系統整體的成本要低。
在數字視頻監控應用中利用IR減少存儲需求
雖然使用紅外照明來提高圖像的質量和可用性廣受安防產業的認可，但它作為一個帶寬管理工具來使用可能會令人感到驚訝。由于存儲是運行一個安防系統導致的最大的開支之一，因而把IR來作為一個減少數字視頻應用中的存儲需求有效的工具，歡迎并要鼓勵這樣做將帶來驚喜。
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