網(wǎng)絡(luò)安防普及成必然 高清監(jiān)控按需應(yīng)用

2012年12月29日 來源：中國安防展覽網(wǎng)

經(jīng)過技術(shù)的不斷創(chuàng)新和市場需求的定向發(fā)展，對于高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控也有了市場的行業(yè)標準，在主體方向一定得情況下，廠家都在打造自身產(chǎn)品的差異化化和獨特性，給用戶帶去更好的用戶體驗，這樣才能形成更強的市場競爭力。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機是指能按大于12FPS連續(xù)采集最大分辨率大于720P(1280*720)，甚至達到或超過1080P(分辨率1920*1080)的網(wǎng)絡(luò)攝像機。深圳世國科技黃工指出：只要達到高清定義中720P標準時，就行業(yè)而言，可以被理解為百萬高清像素級別，因此在整個監(jiān)控領(lǐng)域，防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機也被稱為百萬像素防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機，百萬像素防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機較傳統(tǒng)模擬防爆攝像機、普通防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機有著很多的區(qū)別。社會安防監(jiān)控的發(fā)展，必將沿著更清晰，更智能的方向發(fā)展，這將是監(jiān)控的終結(jié)。在這里，筆者將和大家一起來探討監(jiān)控的那些事。

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的必然性

在這里，我們就網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的必然性。大家都知道email吧，它的產(chǎn)生改變?nèi)祟悗浊甑恼J識。比起傳統(tǒng)信件，email速度快，還更有效率，在企業(yè)中，電子郵件已漸漸具備正式公文的性質(zhì)，企業(yè)檔案資料的管理已不僅限于各類紙張文擋，也包括各類來往的電子郵件；在社會交往中，它幾乎代替了以往的書信形式。如果有針對的對電子郵件進行管理、備份，企業(yè)可更有效地管理對內(nèi)對外的檔案。但同時，它也可能成為公司的隱患，成為員工泄密的渠道。據(jù)相關(guān)部門調(diào)查，美國大約四分之三的大型企業(yè)，利用特殊軟件，檢查員工的電子郵件，防止泄漏公司機密。這說的只是發(fā)展的一個方面，而對于今天的話題而言，監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化更是市場需求與社會發(fā)展的必然，而相對在視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)中，近兩年時間興起的熱門中，除了以NVR為代表的網(wǎng)絡(luò)化之外另一個應(yīng)當(dāng)就是高清了。事實上，對于視頻監(jiān)控而言，圖像清晰度也的確是最關(guān)鍵的特性。世國科技莊新表示：因為圖像越清晰，細節(jié)越明顯，用戶觀看體驗就越好，智能等應(yīng)用業(yè)務(wù)的準確率也會越高，可見，引進高清性能將為視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的實際應(yīng)用帶來一系列全方面、飛躍性的提升，而高清之于視頻監(jiān)控的重要性就不言而喻了。

高清監(jiān)控概念與技術(shù)

因為高清監(jiān)控還未完全普及，技術(shù)也在不斷的發(fā)展，所以市場對高清的概念還不是那么清晰，所以在闡述高清與NVR的關(guān)聯(lián)前，我們需要先來了解一下高清監(jiān)控的幾個核心概念：

一、HDTV高清標準體系是主流

在監(jiān)控設(shè)備的視頻分辨率達到百萬像素或720p后即可稱之為高清，而事實上，百萬像素和720p兩者仍有很大區(qū)別。

720p源自美國電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)制定的HDTV標準。根據(jù)該標準，真正符合高清視頻的格式主要有三種：720p(1280*720)分辨率、1080i(1920*1080)分辨率、1080p(1920*1080)分辨率。這一原本用于廣電行業(yè)的高清視頻標準目前也已被視頻監(jiān)控行業(yè)作為公認的技術(shù)標準而普通沿用。

而百萬像素卻并不是一個公認的標準，它其實具體是指網(wǎng)絡(luò)攝像機的圖像傳感器元素數(shù)量。當(dāng)一款高清IP攝像機具備百萬像素以上性能時，其實還并不能知道這個攝像機的幀率是多少、視頻寬高比如何、隔行還是逐行、色彩保真度怎么樣等等，而這些信息卻同樣是衡量一個高清IP攝像機性能的主要指標。因此，作為行業(yè)標準，顯然HDTV標準更有實用性。

二、H.264將成視頻編碼技術(shù)的主導(dǎo)

高清IP攝像機視頻編碼標準主要有MJPEG和H.264兩種。MJPEG(MotionJPEG)是在JPEG基礎(chǔ)發(fā)展起來的動態(tài)圖像壓縮技術(shù)，它雖擁有一定的優(yōu)勢，但缺陷也非常明顯，包括丟幀現(xiàn)象嚴重、實時性差；壓縮效率低，傳輸帶寬和存儲空間占用大等。

而H.264是ITU-T和ISO共同成立的JVT聯(lián)合視頻工作組制定的新一代視頻編碼標準，它不僅比MJPEG節(jié)約了80%以上的碼率，而且對網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持功能，從而可以在更低的帶寬下實現(xiàn)720p、1080i/p的廣播級高清視頻分辨率。

三、高清監(jiān)控的前端必然是高清IP攝像機

傳統(tǒng)的標清監(jiān)控可以分為模擬、數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)三種類型，這些監(jiān)控系統(tǒng)的前端可以分別采用模擬攝像機、網(wǎng)絡(luò)攝像機、視頻編碼器模擬攝像機等多種類型，但在高清監(jiān)控中，前端必須是高清IP攝像機。

首先，采集后未經(jīng)壓縮的高清視頻信號有模擬和數(shù)字兩種傳輸方式，無論是模擬方式還是數(shù)字方式傳輸，未經(jīng)壓縮的高清視頻信號傳輸成本都將會遠遠高于以前的模擬標清視頻信號，因此，可見高清視頻信號的傳輸是無法繼續(xù)采用過去在標清系統(tǒng)的傳輸方式的，而只能將視頻進行壓縮編碼并通過IP網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，并且采用這種傳輸手段和標清系統(tǒng)的傳輸在成本上差異極小。

其次，由于CMOS高清視頻傳感器的高性價比特性，直接用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機進行前端處理的效率和成本比用高清視頻編碼器高清攝像機要更有優(yōu)勢。

通過對高清監(jiān)控的核心概念的簡單介紹，接下來，我們就監(jiān)控后端的的網(wǎng)絡(luò)化進行介紹，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后端要用到NVR，世國科技的防爆高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，采用優(yōu)質(zhì)監(jiān)控后端NVR，監(jiān)控NVR雖然擁有諸多創(chuàng)新優(yōu)勢，但真正普及還需要一項具有核心競爭力的特性來拉動，而基于上述高清技術(shù)所帶來的高分辨率、高流暢度以及大屏與寬屏顯示等能夠大幅提升監(jiān)控系統(tǒng)的易用性以及用戶的圖像瀏覽體驗等性能，恰巧符合了NVR核心競爭能力的要求。與此同時，由于高清監(jiān)控實現(xiàn)的基本前提必須是網(wǎng)絡(luò)化，因而高清與NVR的結(jié)合也是水到渠成、理所當(dāng)然。

最后再加上NVR本身擁有的優(yōu)秀品質(zhì)：包括我們已經(jīng)熟知并認可的包括接入管理、錄像存儲以及解碼顯示等在內(nèi)的一體化功能，相信在高清監(jiān)控時代，NVR將能面臨前所未有的發(fā)展。

采用百萬像素傳感器，能獲得更多的視頻信息，一般可達1280×1024、1392×1024、1628×1236甚至2048×1536的分辨率；采用百萬像素鏡頭，在同樣的環(huán)境中測試普通鏡頭與百萬像素鏡頭，百萬像素鏡頭可以更好地配合百萬像素傳感器，獲取到更清晰的圖像。圖象顯示質(zhì)量更高，能夠更好地捕捉細節(jié)，逐行掃描CCD/COMS動態(tài)畫面表現(xiàn)更流暢，可支持HDTV的寬屏輸出模式(16:9)，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攝像機和一個全方位攝像機。

防爆攝像機的清晰度取決于傳感器性能，CCD與CMOS兩種感光元件相比，CCD傳感器在靈敏度、分辨率、噪點控制、高質(zhì)量圖像輸出、動態(tài)影像表現(xiàn)方面都要優(yōu)于COMS，所以模擬攝像機與標清網(wǎng)絡(luò)攝像機大多選擇CCD作為感光元件。但CCD的響應(yīng)速度較低，

不適用于高清監(jiān)控攝像機采用的高分辨率逐行掃描方式，因此防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機普遍采用CMOS感光元件。

圖像壓縮格式直接決定了對傳輸網(wǎng)絡(luò)、錄像存儲、后端處理的要求，也很大程度影響著圖像品質(zhì)。目前在防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機中被廣泛采用的圖像壓縮技術(shù)有JPEG/MPEG-4/H.264三種方式，每種壓縮方式有不同的特點。如JPEG能獲得最高的單幅畫面質(zhì)量，且對攝像機本身的處理平臺要求也較低，但對連續(xù)圖像壓縮占用帶寬最大;H.264可以獲得最高的壓縮比，但對攝像機本身處理平臺要求也最高。為適應(yīng)各種不同的應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，比較高端的防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機都同時具備這三種編碼能力及雙碼流、多碼流功能。

高清監(jiān)控面臨的問題

防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機使圖像清晰度有了質(zhì)的飛躍，但是也給高清監(jiān)控系統(tǒng)帶來了一系列現(xiàn)實的問題：

1、網(wǎng)絡(luò)帶寬緊張：分辨率越大、清晰度超高，意味著在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候碼流也會增大，增加網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力；

2、存儲空間龐大：數(shù)據(jù)流量的翻倍，增大了錄像容量，給網(wǎng)絡(luò)存儲帶來壓力；

3、對中心控制、管理軟件和硬件性能的要求成倍增長；

4、對于記錄視頻圖像的管理和事后分析的工作量也將成倍增長；

5、投資成本高昂。

因此，在追求高畫質(zhì)的同時，商家也要為客戶考慮解決以上問題。

高清監(jiān)控按需應(yīng)用

上述高清監(jiān)控面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)可以通過應(yīng)用來解決。根據(jù)目前的現(xiàn)狀，用戶不應(yīng)該盲目追求高清。如果所有前端監(jiān)控點都使用防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，且全部采用實時高清傳輸?shù)脑?，對后端的存儲和傳輸會造成很大壓力，并造成成本和效率的浪費。所以，應(yīng)根據(jù)用戶的需求設(shè)計適合的解決方案，比如在高危場所設(shè)計安裝高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機，正常情況下只采用普通分辨率(CIF、D1)來傳輸實時視頻圖像，而在報警條件發(fā)生時以高像素的JPEG形式傳輸高分辨率的圖像，以便于事后放大觀看，掌控細節(jié)。這樣就可以大大緩解網(wǎng)絡(luò)壓力、存儲壓力、降低投資成本等。

現(xiàn)目前市面上流行三碼流高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，它分別支持JPEG/MPEG-4/H.264這三種不同的視頻壓縮格式，根據(jù)不同的實際需要匹配不同的方案，也可以根據(jù)客戶實際情況設(shè)置這三種碼流。比如：將較低碼流的H.264視頻壓縮格式的D1圖像傳向遠端給客戶進行實時的監(jiān)看，同時將百萬像素的H.264視頻壓縮格式實時圖像傳入存儲服務(wù)器進行錄像，另外還可以在報警的時候傳輸百萬像素的JPEG圖像，便于事后進行放大確認，尋找可疑對象等。

總之，高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將是監(jiān)控發(fā)展的必然之路，也將是終結(jié)之點。廠家在設(shè)計這些高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品時，盡量多樣化，差異化，使得客戶的選擇多樣化，也能構(gòu)成自身產(chǎn)品的市場競爭力；用戶通過不同的選擇，達到更合理的搭配，產(chǎn)生更高的性價比，為商家和客戶取得更好服務(wù)，實現(xiàn)雙贏。