網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的必然性
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(biāo)準(zhǔn)，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(dú)特性，給用戶帶去更好的用戶體驗(yàn)，這樣才能形成更強(qiáng)的市場競爭力。高清網(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)，甚至達(dá)到或超過1080P(分辨率1920*1080)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。深圳世國科技黃工指出：只要達(dá)到高清定義中720P標(biāo)準(zhǔn)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(jī)也被稱為百萬像素防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，百萬像素防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)較傳統(tǒng)模擬防爆攝像機(jī)、普通防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(rèn)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(jìn)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(jī)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(shí)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?yàn)閳D像越清晰，細(xì)節(jié)越明顯，用戶觀看體驗(yàn)就越好，智能等應(yīng)用業(yè)務(wù)的準(zhǔn)確率也會越高，可見，引進(jìn)高清性能將為視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的實(shí)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?yàn)楦咔灞O(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(biāo)準(zhǔn)體系是主流
在監(jiān)控設(shè)備的視頻分辨率達(dá)到百萬像素或720p后即可稱之為高清，而事實(shí)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(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)目前也已被視頻監(jiān)控行業(yè)作為公認(rèn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而普通沿用。
而百萬像素卻并不是一個公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，它其實(shí)具體是指網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的圖像傳感器元素?cái)?shù)量。當(dāng)一款高清IP攝像機(jī)具備百萬像素以上性能時，其實(shí)還并不能知道這個攝像機(jī)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(jī)性能的主要指標(biāo)。因此，作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，顯然HDTV標(biāo)準(zhǔn)更有實(shí)用性。
二、H.264將成視頻編碼技術(shù)的主導(dǎo)
高清IP攝像機(jī)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)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(yán)重、實(shí)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(biāo)準(zhǔn)，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(shí)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(jī)
傳統(tǒng)的標(biāo)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(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻編碼器模擬攝像機(jī)等多種類型，但在高清監(jiān)控中，前端必須是高清IP攝像機(jī)。
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(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前的模擬標(biāo)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(biāo)清系統(tǒng)的傳輸方式的，而只能將視頻進(jìn)行壓縮編碼并通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，并且采用這種傳輸手段和標(biāo)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(jià)比特性，直接用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(jī)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(jìn)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(xiàng)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(yàn)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(shí)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(rèn)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(dá)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(xì)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(diǎn)攝像機(jī)和一個全方位攝像機(jī)。
防爆攝像機(jī)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、動態(tài)影像表現(xiàn)方面都要優(yōu)于COMS，所以模擬攝像機(jī)與標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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?cái)z像機(jī)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(jī)普遍采用CMOS感光元件。
高清監(jiān)控面臨的問題
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(jī)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面質(zhì)量，且對攝像機(jī)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(jī)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(jī)都同時具備這三種編碼能力及雙碼流、多碼流功能。
防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(shí)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(jìn)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(diǎn)都使用防爆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，且全部采用實(shí)時高清傳輸?shù)脑挘瑢蠖说拇鎯蛡鬏敃斐珊艽髩毫Γ⒃斐沙杀竞托实睦速M(fèi)。所以，應(yīng)根據(jù)用戶的需求設(shè)計(jì)適合的解決方案，比如在高危場所設(shè)計(jì)安裝高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，正常情況下只采用普通分辨率(CIF、D1)來傳輸實(shí)時視頻圖像，而在報(bào)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(xì)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(jī)，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(shí)際需要匹配不同的方案，也可以根據(jù)客戶實(shí)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(yuǎn)端給客戶進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)看，同時將百萬像素的H.264視頻壓縮格式實(shí)時圖像傳入存儲服務(wù)器進(jìn)行錄像，另外還可以在報(bào)警的時候傳輸百萬像素的JPEG圖像，便于事后進(jìn)行放大確認(rèn)，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(diǎn)。廠家在設(shè)計(jì)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(dá)到更合理的搭配，產(chǎn)生更高的性價(jià)比，為商家和客戶取得更好服務(wù)，實(shí)現(xiàn)雙贏。
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