主頁(http://www.by236.com):淺析網絡攝像機技術應用發展 網絡攝像機的技術發展是推動網絡監控的核心力量,要獲得滿意的聯網監控效果,這里涉及到音視頻壓縮等攝像機的核心技術。網絡攝像機的音視頻壓縮算法,音視頻壓縮技術基于視音頻信號被數字化采樣后的統計特征和人類感官特性,壓縮處理信號中的冗余數據和感官不敏感的信息,大幅度地減少網絡傳輸和存儲的數據量。 目前,主流的視頻壓縮算法主要基于混合編碼框架,通過運動估計、空/頻域變換與量化、熵編碼等技術,壓縮視頻信號在時域、空域和概率分布上的冗余信息,獲得低帶寬和高質量的視頻圖像;各種音頻壓縮算法則面向低帶寬語音、多聲道、高保真等不同應用需求采取多種壓縮策略,降低音頻碼率和提高保真程度。隨著網絡化、數字化的發展,音視頻壓縮技術已成為現代安防監控產業的基石。 在IP攝像機中,音視頻編解碼是必不可少的處理環節。目前最先進的H.264視頻壓縮技術可以獲得100倍以上的壓縮比,使得原先數據率高達750Mbit/s的1080P、30fps高清視頻,能夠以較為理想的畫質在8Mbit/s甚至4Mbit/s的IP環境中傳輸,克服了IP攝像機產品普及應用時的關鍵瓶頸——傳輸與存儲帶寬消耗,極大地增加了產品的實用價值。同時,面向音視頻數據壓縮的多碼流、數字水印、信息加密等應用技術,也在很大程度上提高了產品的適用性、安全性,成為安防監控前端的重要組成部分。 目前在視頻監控系統中,視頻壓縮方式主要有JPEG、MPEG-4、H.264三種,每種壓縮方式有不同的特點,M-JPEG能獲得最高的單幅畫面質量,但壓縮效率較低,占用帶寬最大;H.264可以獲得最高的壓縮比,對攝像機本身的處理平臺要求也最高。用戶可根據不同的產品定位配置不同的編碼方式。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器進行錄像,得益于H.264壓縮標準。在同等數據量的情況下,相對于MPEG4標準,H.264壓縮后的容量只有MPEG4壓縮后的20%,這意味著相同的存儲容量H.264的存儲是MPEG4的5倍,這可以大大降低用戶的存儲成本,并且圖像的傳輸質量不會改變。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。 SDI攝像機與網絡攝像機的對比分析 網絡攝像機的延遲大、編解碼損耗、高帶寬等問題一直沒有得到很好的解決,廠家和用戶在無奈之余,仍在不斷尋求更好的高清解決方案。在此需求下,產生了新的應用——將廣播級標準SDI引入到安防應用領域中,實現真正意義上的實時高清,基于HD-SDI標準接口的高清攝像機即為其中的代表。 SDI是以“數字為骨,CCTV為形”的概念運行的,也就是說遵循SDI規范的數字信號在視頻線/BNC接口上傳輸未壓縮的視頻,此即“數字為骨”;并且該系統的安裝方式與CCTV完全相同,此即“CCTV為形”,這種做法的好處是,對于工程商或用戶來說,不需要增加額外成本,以及如網絡監控般的售后服務費用和人力。 SDI攝像機相對于網絡攝像機優勢包括如下: · 不失真可靠度高: SDI的數字信號以未經壓縮的形式在同軸電纜上傳輸, 不像經過編碼壓縮的IP信號會有圖像延遲、拖尾或掉幀,可靠度較高; · 高清級別的實時圖像:SDI在傳輸上的延遲性,比起IP要好得多,是實時監控較好的方案; · 升級高清總成本較低:使用已有的同軸電纜線(RG58/59), 從D1升級到HD, 線路不需要更換; · 操作接口(UI)相似:對工程商或用戶而言,其設定與操作與傳統的模擬CCTV無異,沒有學習上額外的成本; · 多任務傳輸,節化布線:可在同軸電纜上同時傳輸視頻、雙向音頻、雙向控制、節省布線成本; · 提供智能監控所需高清圖像:HD-SDI提供的未壓縮過的高清圖像,可供給智能監控所需的最佳高清圖像來源。 以標清轉高清角度來看,原采用CCTV的小區可直接添加HD-SDI前端和后端產品即可升級到高清監控,不需全部換成高成本的網絡高清系統;而以售后服務或教育訓練的角度來看,大多數的用戶和工程商都沒有網絡應用的背景,所以即插即用的HD-SDI對于這類型的使用者來說有極大的吸引力,他們可省下轉換為網絡監控所增加的一些間接成本。 但是SDI攝像機也有自身的不足,SDI傳輸距離最遠100米,限制了視頻監控的規模和覆蓋區域,如果要進行遠距離傳輸需要添加中繼或者光端機等設備,總成本會提高。其次相對于SDI攝像機而言,網絡攝像機的IT化應用更方便集中管理。所以在接下來的三到五年之內,網絡攝像機和SDI攝像機都不會被對方所替代或淘汰,相反它們會在相互競爭中共存,不管是高清還是標清,會依照它們原本的特征和優勢應用在各個項目之中。
網絡攝像機未來發展方向 1、高清 高清這個名詞基本是伴隨著高清電視開始的,在多年前就開始流行。然而對于監控行業,真正大規模的應用也就是最近一兩年的事,這主要是監控技術的快速發展,包括編碼技術、網絡技術、傳輸技術、存儲技術等,高清監控成為可能,整體技術方案也逐漸成熟,逐漸被用戶所接受;當然,用戶對監控需求的改變,對高清的推動也起到了積極的作用。 上海浦東城區高清視頻覆蓋項目是一個典型的代表。該項目是截止目前國內最大單一高清視頻監控項目,也是目前全球最大的高清監控項目。此項目有超過一萬余個監控點,大規模采用了高清技術,成為中國監控市場上第一個名副其實的大型高清監控工程,對于推動高清的發展起到了積極作用,具有里程碑的意義。 與標清相比,無論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來看,高清都比標清更有優勢。從分辨率來看,720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍,在同樣的顯示環境下,高清會清晰得多。從顯示效果來看,高清既支持大屏顯示,又支持16:9寬屏顯示,可以大大增強用戶的觀看體驗。從流暢度來看,高清支持更高的幀率,比如720p和1080i/1080p都可以支持60幀/秒或60場/秒,其圖像流暢度比標清要高一倍。所以,高清監控是監控行業發展最主流的趨勢之一,作為采集前端,網絡攝像機的高清趨勢也隨之而動。 2、標準化:Onvif、Psia 、HDcctv 隨著監控系統從模擬走向數字,從封閉式邁向網絡化,基于開放的標準以達到設備、系統之間的互聯互通之需求日益迫切。并且在網絡時代,投身于開放標準的建設、為用戶提供同時具備靈活性和可擴展性的安防系統,已經成為安防廠商角逐本土市場、實現全球化的不二選擇。作為網絡監控的重要產品,網絡百萬像素攝像機的標準化之路已經成為必然。
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