網(wǎng)絡(luò )安防普及成必然 高清監控按需應用

2012年12月29日 來(lái)源：中國安防展覽網(wǎng)

經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷創(chuàng )新和市場(chǎng)需求的定向發(fā)展，對于高清網(wǎng)絡(luò )監控也有了市場(chǎng)的行業(yè)標準，在主體方向一定得情況下，廠(chǎng)家都在打造自身產(chǎn)品的差異化化和獨特性，給用戶(hù)帶去更好的用戶(hù)體驗，這樣才能形成更強的市場(chǎng)競爭力。高清網(wǎng)絡(luò )攝像機是指能按大于12FPS連續采集最大分辨率大于720P(1280*720)，甚至達到或超過(guò)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(shí)，就行業(yè)而言，可以被理解為百萬(wàn)高清像素級別，因此在整個(gè)監控領(lǐng)域，防爆高清網(wǎng)絡(luò )攝像機也被稱(chēng)為百萬(wàn)像素防爆網(wǎng)絡(luò )攝像機，百萬(wàn)像素防爆網(wǎng)絡(luò )攝像機較傳統模擬防爆攝像機、普通防爆網(wǎng)絡(luò )攝像機有著(zhù)很多的區別。社會(huì )安防監控的發(fā)展，必將沿著(zhù)更清晰，更智能的方向發(fā)展，這將是監控的終結。在這里，筆者將和大家一起來(lái)探討監控的那些事。

網(wǎng)絡(luò )監控的必然性

在這里，我們就網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展來(lái)談?wù)劸W(wǎng)絡(luò )監控的必然性。大家都知道email吧，它的產(chǎn)生改變人類(lèi)幾千年的認識。比起傳統信件，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(lèi)紙張文擋，也包括各類(lèi)來(lái)往的電子郵件；在社會(huì )交往中，它幾乎代替了以往的書(shū)信形式。如果有針對的對電子郵件進(jìn)行管理、備份，企業(yè)可更有效地管理對內對外的檔案。但同時(shí)，它也可能成為公司的隱患，成為員工泄密的渠道。據相關(guān)部門(mén)調查，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(shuō)的只是發(fā)展的一個(gè)方面，而對于今天的話(huà)題而言，監控的網(wǎng)絡(luò )化更是市場(chǎng)需求與社會(huì )發(fā)展的必然，而相對在視頻監控產(chǎn)業(yè)中，近兩年時(shí)間興起的熱門(mén)中，除了以NVR為代表的網(wǎng)絡(luò )化之外另一個(gè)應當就是高清了。事實(shí)上，對于視頻監控而言，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，細節越明顯，用戶(hù)觀(guān)看體驗就越好，智能等應用業(yè)務(wù)的準確率也會(huì )越高，可見(jiàn)，引進(jìn)高清性能將為視頻監控業(yè)務(wù)的實(shí)際應用帶來(lái)一系列全方面、飛躍性的提升，而高清之于視頻監控的重要性就不言而喻了。

高清監控概念與技術(shù)

因為高清監控還未完全普及，技術(shù)也在不斷的發(fā)展，所以市場(chǎng)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(lái)了解一下高清監控的幾個(gè)核心概念：

一、HDTV高清標準體系是主流

在監控設備的視頻分辨率達到百萬(wàn)像素或720p后即可稱(chēng)之為高清，而事實(shí)上，百萬(wàn)像素和720p兩者仍有很大區別。

720p源自美國電影電視工程師協(xié)會(huì )(SMPTE)制定的HDTV標準。根據該標準，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控行業(yè)作為公認的技術(shù)標準而普通沿用。

而百萬(wàn)像素卻并不是一個(gè)公認的標準，它其實(shí)具體是指網(wǎng)絡(luò )攝像機的圖像傳感器元素數量。當一款高清IP攝像機具備百萬(wàn)像素以上性能時(shí)，其實(shí)還并不能知道這個(gè)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(gè)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(shí)用性。

二、H.264將成視頻編碼技術(shù)的主導

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基礎發(fā)展起來(lái)的動(dòng)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，包括丟幀現象嚴重、實(shí)時(shí)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(shí)現720p、1080i/p的廣播級高清視頻分辨率。

三、高清監控的前端必然是高清IP攝像機

傳統的標清監控可以分為模擬、數字和網(wǎng)絡(luò )三種類(lèi)型，這些監控系統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(lèi)型，但在高清監控中，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字兩種傳輸方式，無(wú)論是模擬方式還是數字方式傳輸，未經(jīng)壓縮的高清視頻信號傳輸成本都將會(huì )遠遠高于以前的模擬標清視頻信號，因此，可見(jiàn)高清視頻信號的傳輸是無(wú)法繼續采用過(guò)去在標清系統的傳輸方式的，而只能將視頻進(jìn)行壓縮編碼并通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸，并且采用這種傳輸手段和標清系統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?xún)r(jià)比特性，直接用高清網(wǎng)絡(luò )攝像機進(jìn)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(guò)對高清監控的核心概念的簡(jiǎn)單介紹，接下來(lái)，我們就監控后端的的網(wǎng)絡(luò )化進(jìn)行介紹，現在網(wǎng)絡(luò )監控后端要用到NVR，世國科技的防爆高清網(wǎng)絡(luò )監控，采用優(yōu)質(zhì)監控后端NVR，監控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(lái)拉動(dòng)，而基于上述高清技術(shù)所帶來(lái)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控系統的易用性以及用戶(hù)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(shí)，由于高清監控實(shí)現的基本前提必須是網(wǎng)絡(luò )化，因而高清與NVR的結合也是水到渠成、理所當然。

最后再加上NVR本身?yè)碛械膬?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的一體化功能，相信在高清監控時(shí)代，NVR將能面臨前所未有的發(fā)展。

采用百萬(wàn)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(wàn)像素鏡頭，在同樣的環(huán)境中測試普通鏡頭與百萬(wàn)像素鏡頭，百萬(wàn)像素鏡頭可以更好地配合百萬(wàn)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，逐行掃描CCD/COMS動(dòng)態(tài)畫(huà)面表現更流暢，可支持HDTV的寬屏輸出模式(16:9)，覆蓋面更廣，相同監視區域可以替代原有的多個(gè)固定點(diǎn)攝像機和一個(gè)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(diǎn)控制、高質(zhì)量圖像輸出、動(dòng)態(tài)影像表現方面都要優(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的響應速度較低，

不適用于高清監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(zhù)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(diǎn)。如JPEG能獲得最高的單幅畫(huà)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。為適應各種不同的應用需求和網(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(shí)具備這三種編碼能力及雙碼流、多碼流功能。

高清監控面臨的問(wèn)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，但是也給高清監控系統帶來(lái)了一系列現實(shí)的問(wèn)題：

1、網(wǎng)絡(luò )帶寬緊張：分辨率越大、清晰度超高，意味著(zhù)在進(jìn)行數據傳輸的時(shí)候碼流也會(huì )增大，增加網(wǎng)絡(luò )帶寬壓力；

2、存儲空間龐大：數據流量的翻倍，增大了錄像容量，給網(wǎng)絡(luò )存儲帶來(lái)壓力；

3、對中心控制、管理軟件和硬件性能的要求成倍增長(cháng)；

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(cháng)；

5、投資成本高昂。

因此，在追求高畫(huà)質(zhì)的同時(shí)，商家也要為客戶(hù)考慮解決以上問(wèn)題。

高清監控按需應用

上述高清監控面臨的技術(shù)挑戰可以通過(guò)應用來(lái)解決。根據目前的現狀，用戶(hù)不應該盲目追求高清。如果所有前端監控點(diǎn)都使用防爆高清網(wǎng)絡(luò )攝像機，且全部采用實(shí)時(shí)高清傳輸的話(huà)，對后端的存儲和傳輸會(huì )造成很大壓力，并造成成本和效率的浪費。所以，應根據用戶(hù)的需求設計適合的解決方案，比如在高危場(chǎng)所設計安裝高清百萬(wàn)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(lái)傳輸實(shí)時(shí)視頻圖像，而在報警條件發(fā)生時(shí)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(guān)看，掌控細節。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，根據不同的實(shí)際需要匹配不同的方案，也可以根據客戶(hù)實(shí)際情況設置這三種碼流。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(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監看，同時(shí)將百萬(wàn)像素的H.264視頻壓縮格式實(shí)時(shí)圖像傳入存儲服務(wù)器進(jìn)行錄像，另外還可以在報警的時(shí)候傳輸百萬(wàn)像素的JPEG圖像，便于事后進(jìn)行放大確認，尋找可疑對象等。

總之，高清網(wǎng)絡(luò )監控將是監控發(fā)展的必然之路，也將是終結之點(diǎn)。廠(chǎng)家在設計這些高清網(wǎng)絡(luò )監控產(chǎn)品時(shí)，盡量多樣化，差異化，使得客戶(hù)的選擇多樣化，也能構成自身產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力；用戶(hù)通過(guò)不同的選擇，達到更合理的搭配，產(chǎn)生更高的性?xún)r(jià)比，為商家和客戶(hù)取得更好服務(wù)，實(shí)現雙贏(yíng)。