網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭的優(yōu)勢

1、網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)的發(fā)展及優(yōu)勢隨著社會不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和技術(shù)突飛猛進(jìn)，公共秩序安全、生產(chǎn)安全、財產(chǎn)安全等越來越受到人們的重視，從而使以視頻信息為特征的視頻監(jiān)控更為廣泛地被應(yīng)用在各行業(yè)領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的安防監(jiān)控向管理和生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)控發(fā)展，從室內(nèi)到無人值守特定場合應(yīng)用的監(jiān)控。傳統(tǒng)的監(jiān)控模式已不能滿足政府“平安城市”、金融系統(tǒng)、高等教育、監(jiān)管、監(jiān)獄、文博等行業(yè)對安防的需求，而擁有網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化、遠(yuǎn)程化特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)則成為新的應(yīng)用趨勢，并形成一個高效、安全、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控體系。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，H.264編碼壓縮算法得以成功推廣，隨著用戶的逐步認(rèn)可、價格的降低及功能的完善，必然迎來高

2、清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主導(dǎo)未來視頻監(jiān)控領(lǐng)域的時代。一、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展歷史1、高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的描述：    在這個“高清”橫行的時代，隨處可以看見冠以高清“頭銜”的產(chǎn)品，那到底什么是高清？什么又是百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)呢？（1）、高清的釋義：    目前，高清的定義只出現(xiàn)在廣電行業(yè)，按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，一般顯示比例為16:9，至少能解析1080i（分辨率1920×1080）的數(shù)字信號，或掃描線數(shù)垂直和水平方向都必須達(dá)到720P的數(shù)字信號，只有滿足或超到以上標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能被歸類為高清產(chǎn)品。2、高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的定義： 

3、;高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是指能按大于12FPS連續(xù)采集最大分辨率大于720P(1280*720)，甚至超過FullHD（1080P，分辨率1920*1080）到更高的2048×1536畫面的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。滿足上文高清定義中提及的高清指標(biāo)掃描線數(shù)垂直和水平方向都達(dá)到720P數(shù)字信號要求，可被理解為高清產(chǎn)品中百萬像素級別。3、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的運(yùn)行特征：高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是高質(zhì)量成像監(jiān)控系統(tǒng)的源頭，直接將視頻進(jìn)行數(shù)字采集（實際高端的數(shù)字傳感器（CCDCMOS）才是，現(xiàn)在市面上大都是模擬采集）,高清編碼壓縮并IP封裝(即通過網(wǎng)絡(luò)模塊，把模擬信號壓縮成數(shù)字信號)，然后利用IP網(wǎng)絡(luò)來承載高清視頻流，實

4、現(xiàn)高清的實時監(jiān)控、錄像、回放、轉(zhuǎn)發(fā)的工作；其視頻芯片為百萬像素的CCD及COMS傳感器(目前主流攝像機(jī)的 CCD傳感器像素多為44萬像素)，可以獲得更多的視頻信息，監(jiān)控畫面更清晰、自然流暢。二、高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)勢：    一般百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)較傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)、普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具如下優(yōu)勢： 1、高清晰度，采用百萬像素級傳感器，能獲得更多的視頻信息，一般可達(dá)1280×720、1920×1080、1280×1024、1392×1024、1628×1236甚至2048×1536的分辨率。(在監(jiān)

5、控領(lǐng)域，前兩種分辨率以治安監(jiān)控的視頻錄像為主，后幾種以道路抓拍為主。實際項目應(yīng)用中，因系統(tǒng)造價和效果要求也將1920×1080即常說的1080P用于道路抓拍。)2、圖象顯示質(zhì)量更高，能夠更好地捕捉細(xì)節(jié)。3、逐行掃描CCD/COMS（高端的數(shù)字CMOS才具備逐行掃描，其價格甚至比CCD的還貴）讓畫面更清晰、自然流暢；方便集成智能分析功能。 4、可支持HDTV的寬屏輸出模式（16:9），HDTV實現(xiàn)了圖像質(zhì)量的一個巨大飛躍，這意味著更清晰的圖像、更好的色彩保真度和寬屏格式。5、覆蓋面更廣，相同監(jiān)視區(qū)域可以替代原有的多個固定點(diǎn)攝像機(jī)和一個全方位攝像機(jī)，節(jié)省線纜、安裝、維護(hù)費(fèi)用。三

6、、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展歷程和趨勢：    閉路監(jiān)控系統(tǒng)是隨著電視和攝像機(jī)的出現(xiàn)發(fā)展壯大起來的，在這短短幾十年的發(fā)展歷程中，從二十世紀(jì)七、八十年代開始，隨著新技術(shù)革命的興起，微處理器進(jìn)一步普及和發(fā)展起來，從黑白攝像機(jī)的誕生，到現(xiàn)在的高清晰攝像機(jī)的推出，攝像機(jī)的線數(shù)從380線發(fā)展到目前最新的高清晰攝像機(jī)線數(shù)可以達(dá)到上千線數(shù)。    在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，也發(fā)展到現(xiàn)在的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)階段，這里的高清視頻就是HDTV（即HighDefinisionTV）。隨著國際市場和國內(nèi)市場對于監(jiān)控系統(tǒng)的普及和大量使用，人們對圖像的要求越來越高，從最開始的能看到

7、圖像，到現(xiàn)在的要清晰的圖像，到今后的能進(jìn)行處理分析的高清晰圖像。因此在技術(shù)方面隨著高清產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和用戶對高清晰影像的需求，F(xiàn)ullHD已成為高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢。四、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的類型1、感光芯片（Sensor）的重要性：攝像機(jī)感光芯片（Sensor）分為CCD和CMOS。攝像機(jī)的清晰度取決于Sensor性能，CCD與CMOS兩種感光芯片相比，CCD傳感器在靈敏度、噪聲控制、高質(zhì)量圖像輸出、動態(tài)影像表現(xiàn)方面都要優(yōu)于COMS。MOS攝像機(jī)的最大特點(diǎn)，是可在圖像傳感器同一芯片上，集成所有攝像機(jī)功能電路的單芯片攝像機(jī)。CMOS攝像機(jī)與CCD攝像機(jī)相比，具有集成度高、體積小、功耗低、幀速高、讀取

8、速度快、制作工藝簡單、價格低等優(yōu)點(diǎn)。但 CMOS攝像機(jī)又存在固定模式噪點(diǎn)影響圖像質(zhì)量，在相同尺寸情況下CMOS攝像機(jī)的靈敏度不如CCD攝像機(jī)的缺點(diǎn)。2、高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸、編碼壓縮方式：  （1）、現(xiàn)今，高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的信號傳輸一般有2種：一種為Mono/RAW傳輸，直接通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號不進(jìn)行任何壓縮編碼在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，直接將數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)并借助計算機(jī)的處理手段在計算機(jī)中顯示出來；另外一種為編碼傳輸。 （2）、現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)編碼壓縮方式主要有：    、JPEG、MJPEG：  &#

9、160; 、JPEG壓縮技術(shù)是所有圖像壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)，適合靜態(tài)圖像的壓縮，直接處理整個畫面，壓縮倍數(shù)為20-80倍，分辨率沒有選擇的余地。 、MJPEG(MotionJPEG)是在JPEG基礎(chǔ)發(fā)展起來的動態(tài)圖像壓縮技術(shù)，只單獨(dú)的對某一幀進(jìn)行壓縮，而基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化。后來出現(xiàn)了多層式JPEG（ML-JPEG）壓縮技術(shù)，采取漸層式技術(shù)，先傳輸?shù)徒馕龅膱D檔，然后再補(bǔ)送更細(xì)節(jié)的壓縮資料，使畫面品質(zhì)改善。  （3）、MPEG-4：    MPEG-4主要應(yīng)用于三個領(lǐng)域，數(shù)字電視、交互式的圖形應(yīng)用（包括內(nèi)容上的合成技術(shù)）、交互式

10、多媒體領(lǐng)域。國內(nèi)外大部分百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品一般使用MJPEG/MPEG-4視頻流編碼傳輸，MPEG4在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用中的優(yōu)勢主要包括以下幾方面：    、節(jié)約存儲空間：視音頻全同步40M-120M/路/小時，是同質(zhì)量的MPEG1或MJPEG的1/10；節(jié)省存儲硬盤成本投入以及后期的硬盤更換費(fèi)用。    、占用網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬少：由于壓縮比是同質(zhì)量的MPEG1和 MJEPG的十倍多，所以網(wǎng)絡(luò)傳輸時占用的帶寬是同質(zhì)量的MPEG1和MJEPG的1/10。如在64K的帶寬上，MPEG1和MJEPG平均只能傳1 /2幀，而MPEG4可以傳5-

11、7幀，將大幅度節(jié)省了傳輸線路租用費(fèi)。    、錯誤恢復(fù)能力強(qiáng)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸有誤碼或丟包現(xiàn)象時，MPEG4受的影響很小并且能夠迅速恢復(fù)。如在誤碼達(dá)到1%時，MPEG1已經(jīng)無法播放，而MPEG4只會有輕微的邊緣模糊；再如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸由瞬間丟包現(xiàn)象時，MPEG1恢復(fù)至少需要10多秒，而MPEG4只需要13秒。    、圖像質(zhì)量高：可以達(dá)到接近DVD的效果。    、可變帶寬：網(wǎng)絡(luò)輸出速率從56K-384K可調(diào)。 （4）、H.264：當(dāng)今主流視頻壓縮格式。    H.264是由

12、國際電信聯(lián)盟(iTU-T)所制定的新一代的視頻壓縮格式。H.264最具價值的部分是更高的數(shù)據(jù)壓縮比。在同等的圖像質(zhì)量，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比當(dāng)前DVD系統(tǒng)中使用的MPEG-2高23倍，比 MPEG-4高1.52倍。正因為如此，經(jīng)過H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟(jì)。目前H.264已經(jīng)獲得 DVDForum與Blu-rayDiscAssociation采納，成為新一代HDDVD的標(biāo)準(zhǔn)，不過H.264解碼算法更復(fù)雜，計算要求比WMA- HD還要高。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)用從用戶角度看，城市治安監(jiān)控、交通、機(jī)場、金融等行業(yè)的用戶，他們對高清視頻圖像有著迫切的需求，而

13、針對建設(shè)投資的成本用戶是有心理準(zhǔn)備的，用戶擔(dān)心的不是資金問題，而是廠商提供的高清系統(tǒng)能否達(dá)到用戶的期望要求。    1、網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的發(fā)展為百萬像素高清傳輸提供帶寬保證：平安城市、金融聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等項目都采用自建光纖網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)1000M帶寬網(wǎng)絡(luò)。這種千兆帶寬資源，在前端安裝上述200路720P百萬像素全實時高清攝像機(jī)（按每路錄像占用3Mbps計算），占用總帶寬資源60%80%（實際項目中不可能出現(xiàn)200路720P同時解碼上墻，涉及解碼上墻的造價，多用 CIF格式按點(diǎn)數(shù)的50%100%解碼上墻或1/51/3點(diǎn)數(shù)解碼上墻），所以千兆網(wǎng)是完全可以有效支持的。而在網(wǎng)絡(luò)高

14、清項目應(yīng)用時，多在關(guān)鍵區(qū)域監(jiān)控點(diǎn)安裝百萬像素高清攝像機(jī)，其它監(jiān)控點(diǎn)采用基于標(biāo)準(zhǔn)H.264壓縮算法的FullD1標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或傳統(tǒng)的模擬+編碼器模式接入。如銀行金庫、重要交通路口卡口或大門、事故或案件多發(fā)地段可以配置百萬像素高清攝像機(jī)，這樣關(guān)鍵通道、重點(diǎn)場所的現(xiàn)場事態(tài)都有高清圖像可調(diào)取。采用百萬像素高清加標(biāo)清的混合組網(wǎng)方式，既可節(jié)約設(shè)備成本，也可有效節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，系統(tǒng)的實用性和經(jīng)濟(jì)性兩者可以完美結(jié)合，充分滿足了用戶的性價比需求。（注：實質(zhì)一條千兆光纖穩(wěn)定運(yùn)行帶寬也就大概400M，過高如500M，600M就會容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障，上述200路720P到后端核心交換機(jī)實際帶寬可達(dá)到650M800M

15、，此處說的千兆網(wǎng)能承載實際是通過210條千兆到一臺核心交換機(jī)而承載。而實際項目也不可能出現(xiàn)200路720P就只有一條千兆光纖的情況，技術(shù)、工程師也不可能這樣設(shè)計傳輸。若上述200路換成1080P，錄像帶寬按5M甚至是高標(biāo)準(zhǔn)6M每路計算時，整個傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計就幾乎需要翻一番，而成本也幾乎是翻一翻，這也就是現(xiàn)在為何市場上1080P叫得響，但實際項目中只有政府投資的治安監(jiān)控類特別是道路違章抓拍這一帶有盈利性質(zhì)的項目才用得廣的最大原因。）    至于公網(wǎng)傳輸，百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都支持雙碼流技術(shù)，如支持1080P+720P+D1+CIF全實時雙碼流，從而在本地可以采用

16、 720P1080P高清應(yīng)用，遠(yuǎn)程時則以D1+CIF方式供遠(yuǎn)程用戶調(diào)用。也就是說，雖然目前的ADSL廣域網(wǎng)技術(shù)對百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)尚不能大規(guī)模支持，但通過雙碼流等技術(shù)可以滿足本地與遠(yuǎn)程用戶的不同需求。    2、海量存儲技術(shù)的發(fā)展讓存儲不再是百萬像素高清的應(yīng)用瓶頸：    按前所述，基于標(biāo)準(zhǔn)H.264壓縮技術(shù)的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，一路720P高清全實時圖像的碼流是3Mbps，錄像一小時需要的存儲空間大約是1.35G左右（若是1080P，視頻錄像通常按5Mbps計算，一小時需要2.25G）；通常，用戶往往會問：一支百萬像素攝像機(jī)就需要這

17、么大的存儲空間，有多支百萬像素怎了得？而實質(zhì)上一支百萬像素的高清攝像機(jī)可以替代多個普通攝像機(jī)。而高分辨率的圖像質(zhì)量，視頻的存儲將變得更有價值（治安型的監(jiān)控系統(tǒng)，最終起到作用的90%都是靠高清晰的回放錄像）。   對于高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的高清圖像記錄就需要網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)（包括存儲服務(wù)器和存儲設(shè)備）。存儲服務(wù)器和存儲設(shè)備最主要的連接方式有DAS直連方式、NAS網(wǎng)絡(luò)硬盤方式、SAN（FCSAN和IPSAN）存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，其中IPSAN方式采用IP架構(gòu)的以太網(wǎng)絡(luò)傳輸，具備良好的擴(kuò)展性、共享性和較低的分?jǐn)倯?yīng)用成本，是目前大中型集中監(jiān)控存儲主要采用的技術(shù)之一。另一方面，IT上使用的主流數(shù)據(jù)硬

18、盤容量已經(jīng)TB級以上，2TB的數(shù)據(jù)硬盤價格已經(jīng)平民化（按每小時數(shù)據(jù)量1.35G計算，1TB(實際可用約920G)的數(shù)據(jù)硬盤大約可存儲720P的視頻圖像680小時或者680路攝像機(jī)錄像1個小時的數(shù)據(jù)）。    3、液晶顯示器成為高清視頻監(jiān)控新寵：    監(jiān)控行業(yè)的高清沒有自己的標(biāo)準(zhǔn)，因此目前主要高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)廠商均參照廣電HDTV技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國際上公認(rèn)的關(guān)于高清的標(biāo)準(zhǔn)有兩條：視頻垂直分辨率720p 或1080i；視頻寬縱比為16:9。在過去的幾年，受消費(fèi)電子市場的推動，再加上CRT電視向液晶和等離子電視屏幕轉(zhuǎn)變，HDTV取得了巨大的成功。

19、目前市場上主流的液晶顯示器尺寸是21.5、24，分辨率可達(dá)1920×1080，可以點(diǎn)對點(diǎn)兼容16:9格式的720P和1080P全高清視頻顯示。而液晶電視的主流尺寸是42，也是1080P高清的標(biāo)準(zhǔn)顯示尺寸。這些液晶顯示器和液晶電視具有YPbPr、HDMI等高清接口，符合高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻顯示的要求。對于用戶比較關(guān)注的液晶顯示響應(yīng)時間，一些主流廠商的面板更可以達(dá)到5ms，甚至更高的2ms，完全足以應(yīng)付25fps30fps的圖像刷新需求。  可喜的是，安防高清液晶監(jiān)視器也緊隨其后，獲得了飛速的發(fā)展。一些基于DID技術(shù)的LCD液晶顯示屏具備超輕薄、低功耗、高對比度、無閃爍、低成本等優(yōu)點(diǎn)，推動了它在安防監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其目前一些大型項目的指揮中心電視墻等普遍采用。由此可見，高清視頻監(jiān)控在顯示方面已經(jīng)不存在瓶頸。    4、標(biāo)準(zhǔn)的H.26