高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的技術(shù)應(yīng)用及趨勢(shì)分析

一、高清監(jiān)控需求及發(fā)展
    伴隨平安城市建設(shè)的深入，用戶對(duì)于高清化、智能化的需求與日俱增。而結(jié)合逐步成熟的多媒體技術(shù)、編解碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等IT技術(shù)，高清監(jiān)控開(kāi)始走向?qū)崙?zhàn)化應(yīng)用階段，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)逐漸成為安防行業(yè)前端視頻采集產(chǎn)品的領(lǐng)航者。

    二、標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像和高清網(wǎng)路攝像機(jī)的介紹
    目前，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要有標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)兩類：
    標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是應(yīng)用最為普遍的監(jiān)控設(shè)備，大部分的標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)就是在傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)基礎(chǔ)上增加了IP模塊，主要是滿足那些對(duì)畫(huà)質(zhì)要求不是特別的高，卻又能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控同時(shí)還可以方便施工安裝調(diào)試。由于價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的市場(chǎng)需求占據(jù)了相當(dāng)一部分份額，像基于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)用于區(qū)域監(jiān)控的場(chǎng)所，以及部分通過(guò)因特網(wǎng)用于跨區(qū)域遠(yuǎn)程監(jiān)控的用戶使用到了標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。不過(guò)標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的缺點(diǎn)非常的突出，畫(huà)面模糊、分辨率低，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性事件需要調(diào)看錄像回放時(shí)，事件發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)的細(xì)節(jié)之處很難辨清，不能提供有效信息。
    與此同時(shí)，隨著市場(chǎng)對(duì)視頻監(jiān)控畫(huà)質(zhì)需求的提升，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)發(fā)展迅猛。而標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)基本都是三四十萬(wàn)像素甚至更低，最新方案的模擬產(chǎn)品也在五十多萬(wàn)像素左右，這些低像素的攝像機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)不能完全滿足大部分客戶的需求。
    近幾年來(lái)，平安城市的建設(shè)上高清產(chǎn)品的占有比例也大幅度得到提升，特別是在珠三角和長(zhǎng)三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域的平安城市建設(shè)項(xiàng)目上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)高清產(chǎn)品的需求更為強(qiáng)烈。在一些大型項(xiàng)目上客戶就要求每三到四個(gè)監(jiān)控點(diǎn)上必須安裝一個(gè)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，人員出入頻繁的特殊場(chǎng)所也必須安裝高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，由此可見(jiàn)整個(gè)行業(yè)對(duì)高清產(chǎn)品的需求已經(jīng)比較明確了。

    三、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)監(jiān)控方案及優(yōu)勢(shì)
    高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，圖像采集采用大尺寸的圖像傳感器，采集到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)ISP處理后形成數(shù)字信號(hào)視頻流，數(shù)字視頻壓縮以及網(wǎng)絡(luò)接入模塊將數(shù)字化的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議(如TCP/IP協(xié)議)的數(shù)據(jù)流，送到網(wǎng)上傳輸。功能框圖如圖-1所示： 

圖-1高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)功能框圖

優(yōu)勢(shì)：

    1.組網(wǎng)靈活，實(shí)施方便

    隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和服務(wù)的快速發(fā)展，寬帶網(wǎng)絡(luò)正在快速地伸向城鎮(zhèn)的各個(gè)角落。因此，高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能夠快速的適應(yīng)市場(chǎng)需求，其最大優(yōu)勢(shì)在于互聯(lián)互通、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及靈活的組網(wǎng)方式，并且無(wú)需專門(mén)去布線就能夠方便快捷的得到應(yīng)用。

    2.成本較低，效果顯著

    與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控設(shè)備相比，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)安裝更加方便，同時(shí)整個(gè)工程的安裝施工成本也會(huì)大幅度降低。另外，網(wǎng)絡(luò)傳輸方便快捷，監(jiān)控視頻圖像可以在視頻監(jiān)管的指揮中心或各個(gè)視頻監(jiān)控的分中心之間自由切換，使得整體的監(jiān)控管理和監(jiān)控力度都得到了全面的提升。

    四、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展前景及趨勢(shì)分析

    隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)的提升以及產(chǎn)品性能品質(zhì)的提高，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)后續(xù)的推廣和應(yīng)用將會(huì)更為廣泛。目前，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的最主要的市場(chǎng)還是集中在平安城市、金融、交通、教育、電力、能源、運(yùn)營(yíng)商、監(jiān)獄等幾個(gè)主要行業(yè)。由政府機(jī)關(guān)和公安機(jī)關(guān)主導(dǎo)的平安城市建設(shè)的項(xiàng)目是目前網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品推行相對(duì)較快并且使用的產(chǎn)品數(shù)量也較多的一個(gè)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控已經(jīng)是絕大部分項(xiàng)目的首要選擇，在近期的某個(gè)平安城市的項(xiàng)目上絕大部分監(jiān)控設(shè)備采用的都是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，使用標(biāo)清和高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)搭配融合的方式實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)覆蓋無(wú)盲點(diǎn)的監(jiān)控項(xiàng)目。

    在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展中，突顯出以下幾個(gè)特點(diǎn)：

    1、高清晰成最基本要求

    在模擬監(jiān)控時(shí)代，用戶對(duì)模糊的、布滿雪花噪點(diǎn)的畫(huà)面早已是叫苦不迭卻又無(wú)計(jì)可施，因?yàn)楫?dāng)時(shí)市面上最好的攝像機(jī)也只能做到D1，像素在理論上最多也只有40多萬(wàn)。而監(jiān)控?cái)z像機(jī)作為安防第一大助手，模擬類監(jiān)控產(chǎn)品已不能滿足用戶需要，于是，“高清”成為了第一大需求，而且，有了高清晰畫(huà)質(zhì)，低照度、寬動(dòng)態(tài)、智能化等等更高層次的需求才能實(shí)現(xiàn)，才具有應(yīng)用價(jià)值。

    高清晰的畫(huà)面主要依賴于技術(shù)上的突破，首先從提升視頻源質(zhì)量著手。數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相對(duì)于模擬攝像機(jī)，采用逐行掃描，常用的CCD圖像傳感器采用AD轉(zhuǎn)換，光信號(hào)進(jìn)入，數(shù)字信號(hào)輸出，避免了反復(fù)的AD轉(zhuǎn)換，畫(huà)質(zhì)受損小，而且在色彩還原、信號(hào)抗干擾方面表現(xiàn)優(yōu)異。

2、低照度加速普及應(yīng)用

    隨著安防監(jiān)控由高端專用領(lǐng)域日趨民用化，攝像機(jī)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，很多監(jiān)控條件差、光線昏暗的地方也要求安裝功能多樣的攝像機(jī)，尤其是低照度攝像機(jī)。另外，為了滿足全天候24小時(shí)監(jiān)控的需求，新技術(shù)型的低照度攝像機(jī)也成為了監(jiān)控市場(chǎng)的新寵。目前，低照度攝像機(jī)已廣泛用于金融、文博、酒店、寫(xiě)字樓、住宅小區(qū)物業(yè)管理等領(lǐng)域。

    現(xiàn)在，低照度高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了，這種攝像機(jī)采用多項(xiàng)增亮技術(shù)，在惡劣的監(jiān)控環(huán)境下，低照度效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了模擬攝像機(jī)，它們還具有一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)，即普通攝像機(jī)在低照度條件下將彩色畫(huà)面褪色后變成黑白圖像，而這種產(chǎn)品在低照度下依然呈現(xiàn)出彩色圖像，不論是靜態(tài)畫(huà)面還是動(dòng)態(tài)畫(huà)面，都能表現(xiàn)出層次感強(qiáng)、色彩還原真實(shí)、噪點(diǎn)少、沒(méi)有拖尾現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，低照度性能的改良將加速高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的普及步伐，加快高清監(jiān)控大時(shí)代的進(jìn)程。

    3、智能化成為主趨勢(shì)

    智能化監(jiān)控可以從復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析中辨認(rèn)行為和類型，可提供操作命令、數(shù)據(jù)和信息，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警、提醒關(guān)注、智能檢索等智能行為。如果說(shuō)傳統(tǒng)視頻監(jiān)控是一種事后搜尋犯罪嫌疑人的手段，那么智能化監(jiān)控則是一種阻止犯罪發(fā)生的輔助手段，從而大幅提升了監(jiān)控效率。而且，由于智能設(shè)備能夠有選擇性地傳輸視頻，從而有效節(jié)省了帶寬，極大地提高了可用網(wǎng)絡(luò)帶寬。如今，智能化監(jiān)控已經(jīng)成為監(jiān)控技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求的重要主題。

    4、ISP(ImageSignalProcessing)被編碼芯片集成

    通過(guò)集成ISP，不但可大幅降低系統(tǒng)成本，更能大大增強(qiáng)視頻的穩(wěn)定性，優(yōu)化影像在光學(xué)方面的性能。這對(duì)于提升高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的成像品質(zhì)具有及其重要的作用。目前市面上有高清IP解決方案層出不窮，其中包括海思，TI、NXP、Trident、Techwell、智源等等多種芯片廠家都提出了具有自己特色的高清IP解決方案。

    5、標(biāo)準(zhǔn)化

    不管是ONVIF還是PSIA，都是企業(yè)自發(fā)組織形成的標(biāo)準(zhǔn)，不過(guò)從其得到越來(lái)越多企業(yè)的響應(yīng)來(lái)看，還是具有非常重要的意義。未來(lái)幾年內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)化將成為高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)走向市場(chǎng)的通行證。

    結(jié)束語(yǔ)：

    隨著行業(yè)應(yīng)用的不斷發(fā)展，平安城市項(xiàng)目建設(shè)的具體落實(shí)，相信在不久的未來(lái)，以高清智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將會(huì)大規(guī)模應(yīng)用于平安城市項(xiàng)目。高清智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控所帶來(lái)的革命性沖擊，必將引領(lǐng)視頻監(jiān)控行業(yè)邁入新的階段。