浅析：安防主流IP摄像机的三大技术优势

　　网络摄像机自诞生之日至今已经15年了，它不再是蹒跚起步的“婴儿”，也不再是“无可争议的未来监控解决方案接班人”，已经成为用户确确实实的选择。越来越多的网络摄像机已经被用户部署到自己的系统和应用中。

　　本年度，我们确实地感受到网络摄像机的普及度大大提高了。网络摄像机的优势，其本质并未改变：提供更清晰优质的图像，通过与网络的密切结合，让视频监控更加智能等。但是随着技术的进步，这些优势和特点得到了更大的加强，也更为突出和显着。

优势一：带来极高的图像细节

　　网络摄像机的优势之一就是使视频监控能够超越传统的PAL / NTSC制式的分辨率和帧速率限制，带来极高图像细节的高清晰度视频。即使是100万像素网络摄像机，也提供了接近3倍于模拟CCTV摄像机的分辨率，高端网络摄像机，可以提供高达500万像素、甚至更大的分辨率。

　　然而高分辨率并非网络摄像机在清晰图像领域的唯一进展，将HDTV引入视频监控领域，真正推动了高清在视频监控领域的应用。有了百万像素以上的分辨率，HDTV意味着高清晰的图像细节。除此之外，一个真正符合行业标准的HDTV高清网络摄像机，能确保优异的色彩还原，全帧速率和16∶9图像纵横比格式。

　　MPEG-1压缩标准的引入奠定了数字电视的基础，推动了全世界现代电视标准的发展。运动图像和电视工程师衆-会SMPTE是HDTV标准的制定组织，该组织作为权威的全球电影、电视、视频和多媒体标准制定者，确定了两个最重要的标准：SMPTE 296M和SMPTE 274M.SMPTE 296M定义了使用1280×720像素的分辨率逐行扫描，SMPTE 274M定义了1920×1080像素的分辨率隔行或逐行扫描。

　　HDTV应用网络摄像机意味着图像让人的眼睛观察更为舒适，25/30全帧速率视频和出色的色彩还原。HDTV提供的宽屏幕16×9图像，是经多年研究后最终的选择，它包含更多的视频有效信息。事实上，真正完全符合HDTV标准的高清网络摄像机比普通的百万像素或HD摄像机提供更高等级的的图像质量，提供更好的全帧速率视频。

　　在机场、铁路、赌场、城市监察、护照管制、工厂生产控制等领域，HDTV高清网络视频都可以提供更完美的解决方案。

　　目前的HDTV有三种显示分辨率格式，分别是：720p（1280×720,逐行）、1080i（1920×1080,隔行）和1080p（1920×1080,逐行），其中p代表英文单词progressive（逐行），而i则是interlaced（隔行）的意思。

　　相比HDTV,一般百万像素网络摄像机不遵裓-任何视频标准，与数码相机图像传感器的像素数更为相近。例如，数百万像素网络摄像机通常提供有限的帧速率。百万像素网络摄像机也有许多很好的应用，像在极端需要视频图像细节的应用中，例如，银行监视、交通枢纽和其他场所。

　　此外，300万以上的高像素网络摄像机可以支持"多视域"技术，在一个监视场景中划分出多个子场景，每个子场景的视频以独立的码流输出。这样不仅仅是真正以一个高像素摄像机替代多台普清摄像机，而且还建立了全局视域和子视域的联系。支持数字PTZ（平移/倾斜/变焦）也是百万像素摄像机提供的另一个优势。

　　百万像素和HDTV网络摄像机具备很多优势。仍有不少应用领域，标准分辨率网络摄像机也能提供最佳的解决方案。标准分辨率通常意味着的D1（720×576像素）分辨率，SVGA（800×600像素）分辨率。在复杂的灯光场景，需要极端的感光度和宽动态范围时，标准分辨率摄像机能发挥最大优势。有些标清摄像机提供比传统的25/30帧每秒更高的帧速率，适合抓拍快速移动的物体。

　　关键是什么是你需要看到的呢？当然，视频监控的需求变化是巨大的。最根本的问题，通常是两种不同的优先选择：

　　全景概览：在这种情况下，其目的是要取得一个场景的全景概览。例如，在购物商场，所安装摄像机的主要目的可能是在人流监控和查看其行动，而不是个人的辨识。或者查看停车场是否已满或有空的空间，而不是对个别车辆识别或读取车牌。对于以上应用，需要足够的分辨率以覆盖场景。

　　高细节：若需要能够识别场景中的人或物体。这可能是基于点的监测，要清楚地看到每一个项的客户购买，或在某种情况下，需要能够识别人脸。高细节的图像可以通过安装有变焦能力的网络摄像机，实现更密切的监控。HDTV网络摄像机将提供比标清网络摄像机更详细、清晰的细节和更高分辨率的图像。

　　认真分析自己的视频监控需求。通常，答案就在于结合了标清网络摄像机、HDTV网络摄像机和百万像素网络摄像机。通过平衡需求，一个IP监控解决方案，可以具有最佳的成本效益和满足所需图像的可用性。

优势二：H.264技术

　　提高带宽和传输能力

　　随着网络的延伸，网络摄像机可以更容易快速地部署。视频、音频、PTZ控制和报警信息可以在同一根网线上传输，大大简化了系统布线。同时网络摄像机开始支持QoS,IEEE802.1X等网络标准和协议。

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　　QoS（Quality of Service）即服务质量。对于网络业务，服务质量包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传送的时延、降低数据的丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。

　　新型的网络摄像机可以标示自身产生的视频、告警等IP数据流的优先级，在QoS配置完善的网络中，这些监控视频流作为较高优先级的业务可以在不受较低优先级业务的影响下通过交换机，减少视频延迟。

　　IEEE802.1x 协议是基于客户/服务器的访问控制和认证协议。它可以限制未经授权的网络用户/设备通过接入端口访问局域网或无线局域网。在获得交换机或局域网提供的各种业务之前，802.1x对连接到交换机端口上的用户/设备进行认证。在认证通过之前，802.1x只允许EAPoL（基于局域网的扩展认证协议）数据通过设备连接的交换机端口；认证通过以后，正常的数据可以顺利地通过以太网端口。支持IEEE802.1x的网络摄像机可以更好地保证网络的安全性和私密性。

　　网络摄像机对于QoS、IEEE802.1x等协议的支持，是网络视频监控方案不断延伸的反映，对网络摄像机应用于统一网络（多种应用运行于同一网络）、广域网络，甚至是Internet都提供了更好的技术上的铺垫和支持。

　　而对于网络摄像机最为重要的带宽问题，H.264技术标准的出现提供了有效利用带宽的新方法。新一代的压缩技术H.264已成熟，支持H.264压缩编码的芯片已经可以支持1080p全帧速视频的输出并已经全面应用在网络摄像机产品中。H.264与MPEG4同属于帧间编码算法，然而在压缩编码效率上作了明显的改良和提升。相比于MPEG4,H.264在保证同等图像质量的前提下，平均码流下降了近50%,大大地节省了网络占用带宽和视频存储需求。H.264 HDTV 720p视频流的带宽占用已经可以和MPEG-4 D1视频流的带宽占用相当。

　　H.264引入了改良的帧间预测机制，提高了纠错和网络兼容性，并已被众多人们熟悉的视频领域所支持和广泛使用。选用H.264算法，可以使用户从多种不同的角度受益：用户既可选择在保证现有图像质量的前提下大大降低网络和存储的投资；也可选择在保留现有的网络、存储设备投资的条件下，提高视频图像分辨率，获得更为清晰的视频或者提高视频帧速，获得更为流畅的视频。采用H.264算法，大大推动HDTV、百万象素技术在视频监控领域的发展。

　　H.264作为一种值得信赖的视频压缩国际标准已经开始全面取代MPEG4,成为帧间压缩的代表算法，与帧内压缩的代表算法MJPEG一起成为国际视频压缩的主流算法标准。

优势三：与智能视频分析技术紧密联系

　　随着网络的延伸，视频监控规模不断扩大，使得智能化的视频成为监控的必要选择。根据研究，在一个4分屏的监视器前，一个操作员最多只能聚精会神地观察20分钟，就会开始错失重要事件。因此，在成百、上千，上万路的视频部署后，智能化是视频监控发展的必然方向。但是什么样的智能网络视频监控系统是用户需要的呢？智能网络视频必须能满足用户个性化的需要。

　　目前，基于网络视频监控系统的智能视频功能的实现主要采用中心分析的方式。这种实现方式是指通过运行在后端服务器的视频管理软件对前端摄像机传输回来的视频流进行智能化的视频分析，从而实现对前端视频信息的智能化处理；后端服务器或后端管理软件，需要负责日常视频的实时浏览、视频录像即回放和日志事件的管理，同时还需负责对各路视频进行智能分析。随着系统规模的增长，这种方式对后端管理资源和传输带宽会带来巨大压力，需要通过提高后端设备性能来缓解，如提高服务器配置、增加服务器、交换机数量等，而与之俱来的成本压力导致最终只有部分视频得到分析。

　　因此，全面的智能视频分析必然会以"边缘智能"的方式得以实现。这种实现方式是指通过前端网络视频设备对视频信息进行智能分析，实现相应的智能视频功能。在这种系统中，前端摄像机通过嵌入式的视频分析服务实现对拍摄的视频进行分析，系统压力分散在各个前端视频设备上。复杂的智能分析可以在前端边缘预处理后，再传输至后端，进一步降低对传输带宽和中心服务器的压力。进而实现监控系统的全面智能"每一路视频均是智能的".

　　而"边缘智能"的开放性非常重要，必须保持开放，更多的智能分析应用才能被开发，部署到前端网络摄像机，满足用户各种各样的个性化需要。

结束语

　　无论是实现更好的视频、图像质量，还是与网络密切结合，实现全面的网络智能视频，开放性都是网络摄像机带来的最大转变。只有100%标准化，开放的网络视频监控系统才能更好地保护用户投资，才能不断地追随技术的进步，满足用户日益发展的需要。这才是IP视频监控系统和模拟系统最根本的不同。