主頁（http://www.by236.com）：解讀“百萬像素”和“前端智能”——談選擇網絡攝像機的關鍵因素 【中國集群通信網】當前，IP Camera(網絡攝像機)發展非常迅猛，主流廠商紛紛推出相關的新產品。一時間，似乎模擬攝像機被IP Camera取代只是時間問題。然而，被這一潮流沖擊的用戶仍有迷惑，在一系列的技術名詞的背后，IP Camera究竟給視頻監控應用帶來了什么?相比模擬攝像機又具有哪些優勢呢?下面，從“百萬像素”和“前端智能”這兩個IP Camera獨有的概念談起。 百萬像素 百萬像素技術被應用于IP Camera是導致模擬攝像機逐步失去優勢的一個主要原因。傳統“模擬攝像機”依據的是PAL/NTSC電視標準，其分辨率為704×576 PAL或 704×480 NTSC，像素約為35萬。而IP Camera則沒有類似限制，分辨率大大提高，也更加五花八門，既有符合傳統的4CIF(704×576)，也有VGA(640×480)、SVGA(800×600)、XGA(1024×768)、WXGA(1280×768)、UXGA(1600×1200)等系列，還有HDTV的720P、1080i、1080P等標準的高清分辨率。目前市場的“百萬像素”攝像機就是指具有100萬像素以上的IP Camera。 不少用戶家里可能有500萬像素甚至更高像素數的數碼相機，然而在網絡攝像機中，要讓這么高像素的影像以高幀速通過IP網絡進行傳輸，就需要非常強的CPU處理和帶寬控制能力，要有充足的存儲空間，針對不同的網絡應用環境還要選擇合適的分辨率。 目前，百萬像素網絡攝像機的分辨率都在130萬、200萬像素，甚至更高。據報導，某些特別監控應用已經采用2000萬像素的網絡攝像機。如果沒有帶寬和存儲限制，很可能選擇當前市場上最高像素的網絡攝像機，然而由于130萬像素網絡攝像機與標準SVGA攝像機(800×600像素或者說48萬像素)相比，其存儲和帶寬幾乎是后者的3倍，在實際網絡環境中，帶寬和存儲是決定網絡攝像機能否廣泛應用的問題之一，因此，最好根據自己的需要選擇像素分辨率合適的網絡攝像機。 而且，還要記住，像素越高，每個像素分到的光線就會越少。因此，如果需要一臺在低照明度條件下工作的攝像機，像素比較高的攝像機可能無法達到監控場景所需的照度水平。 決定某個場景所需像素數的因素有兩個：所使用的圖像傳感器像素數量和相應的鏡頭。當攝像機鏡頭對準廣闊的取景區域時，會使用廣角鏡頭。在寬廣的取景區域內，區域內的像素數會相應減少，導致實景清晰度下降，如對不需要看清車牌的停車場進行監控，若需要識別某個人或者車牌號碼，應該選擇視角比較窄的鏡頭以提高清晰度。因此，為了提高分辨能力和提供真實證據，視角較小的鏡頭使用得更多一些。 傳感器類型選擇的考慮因素 確定所需的傳感器類型，在這方面，應該考慮四個因素。 · 是否打算為了提供現場清晰的證據，而 需要采用百萬像素網絡攝像機; · 根據特定的應用，需要多少像素的網絡 攝像機; · 是否需要色彩還原優秀的圖像?還是需要更高的幀速; · 是否希望能從一個網絡攝像機圖像查看多個畫面細節。 目前，在所有安裝的視頻系統中，至少95%的系統都是被動使用的，因此，百萬像素網絡攝像機對這一點而言是一個很好的工具。 在確定合適的像素數方面，應該提前知道需要通過監控攝像頭獲取哪些細節信息。例如，假設要為銀行柜員區域安裝監控攝像機，面部識別的目標像素數是：兩耳之間要60個像素，這幾乎是目前能夠識別一個人面部特征所需的最少像素數。測量攝像機和銀行顧客之間的距離，通過計算確定所需的攝像機像素數，識別車牌號的方法也是如此。如果知道攝像機距離監控區域的距離是100米，并且為了看清車牌上的字母和數字，車牌高度需要15個像素，那么就可以通過數學計算來確定所需傳感器像素數多少。目前，很多廠家提供在線工具幫助你計算、以確定合適的百萬像素傳感器和鏡頭類型。 除很多優勢外，常規的百萬像素技術也存在兩個缺點：和人眼相比缺乏色彩質量;在更高的分辨率下，無法獲得實時的全幀速視頻。例如，針對流水線上粉色和紅色的產品，對某些百萬像素攝像機來說，要想區別這兩種顏色比較困難。此外，如果需要流暢的幀速，百萬像素攝像機在最高分辨率下可能只達到5fps或10fps的速度。在這種情況下，應該使用HDTV網絡攝像機，這類攝像機可輸出完整的30fps幀速的視頻和具備出色的色彩還原能力，能夠具有如人眼色彩的分辨能力，此類攝像機遵循SMPTE的HDTV相關標準，其中正包含了色彩還原和幀速的相關部分。 HDTV攝像機的另一個優點是：與4 ﹕ 3的屏幕比例相比，它采用16 ﹕ 9的屏幕縱橫比例。因為常規的非高清電視節目在電視上播放會在屏幕兩邊留下黑條，寬屏(16 ﹕ 9)的像素不會浪費在天花板、天空或者地面上，而是充分用于有效顯示區域。 高清網絡攝像機的新用法 一臺百萬像素網絡攝像機還有新的用法：取代多臺固定的VGA攝像機。一個實際的例子就是零售專賣店，可以希望通過一臺網絡攝像機監控三個收銀臺，為了做到這一點，需要一臺能夠從同一個傳感器同時對多個數據流進行錄制的攝像機。并非所有的百萬像素網絡攝像機都能做到這一點，多視點的百萬像素攝像機可以實現多個獨立的成像和獨立的地輸出視頻碼流。 選擇鏡頭是最后要考慮的因素。光學變焦倍數越大，傳感器所需的像素數就越少，其代價也就更小。而對廣角鏡頭來說，情況正好相反。在計劃采用百萬像素監控系統時，把這些因素考慮進來就能做出正確的決策。 前端智能 “前端智能”是IP Camera的另一個特殊優勢，IP Camera并非模擬攝像機的對等產品，而是“攝像機+嵌入式服務器”的結合。 “前端智能”產生的必要性 隨著網絡的延伸，視頻監控規模不斷擴大，使得智能化的視頻成為監控的必要選擇。根據研究，在一個4分屏的監視器前，一個操作員最多只能聚精會神地觀察20分鐘，就會開始分神，極有可能錯失重要事件。因此，對成百上千，甚至上萬路的視頻部署，智能化對視頻監控的應用就顯得極其重要，是當今網絡攝像機發展的必然方向。而且，視頻系統和其它智能系統的結合也越來越多，如智能流水線監控系統、指揮控制系統、智能城市管理系統、智能交通系統等。 現在，基于網絡視頻監控系統的智能視頻功能的實現主要采用中心分析的方式，這種實現方式是通過運行在后端服務器的視頻管理軟件對前端攝像機傳回的視頻流進行智能視頻分析，從而實現對前端視頻信息的智能化處理;后端服務器或后端管理軟件，既要負責日常視頻的實時瀏覽、視頻錄像、回放和日志事件的管理，同時還需負責對各路視頻進行智能分析。隨著系統規模的增長，這種方式對后端管理資源和傳輸帶寬會帶來巨大壓力，需要通過提高后端設備性能來緩解，如提高服務器配置、增加服務器，交換機數量等，而與之俱來的成本壓力導致最終只有部分視頻得到分析。
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