互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代改變了太多太多，作為不斷由模擬過(guò)渡到數(shù)字、進(jìn)而智能的安防行業(yè)，亦是如此。伴隨數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代趨勢(shì)的逐步推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在中國(guó)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。伴隨著高清監(jiān)控時(shí)代的到來(lái)，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像蓄勢(shì)而發(fā)。當(dāng)前，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)處于起步階段，產(chǎn)品從技術(shù)層面講已經(jīng)成熟，但是過(guò)高的成本以及實(shí)際應(yīng)用中所面臨的問(wèn)題阻礙其規(guī)模化應(yīng)用。IP高清監(jiān)控時(shí)代的到來(lái)，促使廠家之間進(jìn)行更為緊密的合作，未來(lái)，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)何時(shí)能夠普及，還有待市場(chǎng)進(jìn)一步驗(yàn)證。
“讓我們看得更清楚”，這已經(jīng)是許多用戶在使用數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品時(shí)提出的一個(gè)非常迫切的需求。從用戶的使用角度來(lái)看，90%的用戶認(rèn)為錄像的清晰度事實(shí)上要比實(shí)時(shí)預(yù)覽更重要，受到各種客觀因素的影響，安保人員無(wú)法*時(shí)間獲取重要視頻信息，事后錄像的快速查詢和清晰回放的質(zhì)量則顯得尤為重要。目前，模擬攝像機(jī)的水平分辨率已經(jīng)達(dá)到一個(gè)極限，650線彩色攝像機(jī)，700線黑白攝像機(jī)已是模擬攝像機(jī)能夠達(dá)到的zui高清晰度。進(jìn)入2009年，在高清監(jiān)控的需求下以及百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)的成熟，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控主流廠家Axis、ACTi、松下、索尼、科達(dá)等紛紛推出百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，海康威視、大華等廠家也不甘落后，在高清領(lǐng)域中進(jìn)行新一輪的角逐。
高清晰度，“鳥(niǎo)槍換炮”的基礎(chǔ)
在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，用戶對(duì)圖像清晰度要求越來(lái)越高，用戶到底想要看多清，對(duì)細(xì)節(jié)的需求是否強(qiáng)烈，這是百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將得以發(fā)展的基礎(chǔ)。相比較40萬(wàn)像素（D1分辨率）網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的清晰細(xì)膩圖像讓用戶在視覺(jué)上會(huì)有一個(gè)全新的體驗(yàn)，其zui大的優(yōu)勢(shì)在于高清高分辨率的辨識(shí)效益，主要表現(xiàn)在覆蓋范圍大、圖像質(zhì)量好兩個(gè)方面。
在監(jiān)控范圍覆蓋區(qū)域相同的條件下，一臺(tái)百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以替代原有的2或3臺(tái)標(biāo)清攝像機(jī)，甚至更多，能夠達(dá)到“鳥(niǎo)槍換炮”的效果，并且攝像機(jī)臺(tái)數(shù)變少，維護(hù)起來(lái)也更加的方便，對(duì)于廣視角大范圍監(jiān)控密集型場(chǎng)所，如機(jī)場(chǎng)、交通、卡口、銀行、周界等，原來(lái)需要設(shè)計(jì)多個(gè)密集的低分辨率攝像機(jī)來(lái)保護(hù)死角，現(xiàn)在，部署百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是個(gè)不錯(cuò)選擇。 所謂“細(xì)節(jié)決定成敗”，監(jiān)控行業(yè)，圖像效果好辨識(shí)效果才能更佳，為了確認(rèn)某個(gè)事件，看得清楚非常重要。我們經(jīng)常能看見(jiàn)許多案件的錄像回放，清晰度不高，對(duì)于細(xì)節(jié)特別是人臉無(wú)法識(shí)別，而圖像+細(xì)節(jié)才能得到可靠快速的調(diào)查與分析，因而確保視頻存儲(chǔ)中海量數(shù)據(jù)信息中有價(jià)值，對(duì)于車牌、人臉識(shí)別、票據(jù)分析等才能具有應(yīng)用意義。720P及以上圖像對(duì)于案件細(xì)節(jié)的分析將有著其*的優(yōu)勢(shì)，如果安裝的攝像機(jī)眾多，但圖像質(zhì)量差，缺少細(xì)節(jié)，無(wú)疑會(huì)給日后的調(diào)查分析工作帶來(lái)巨大的困難。
目前，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)、交通、卡口、銀行等相對(duì)領(lǐng)域以及醫(yī)院、學(xué)校等網(wǎng)路環(huán)境較好的領(lǐng)域。隨著高清的普及，以及高清產(chǎn)品線的齊全，市場(chǎng)上很快會(huì)出現(xiàn)中、低端產(chǎn)品，中低端的用戶對(duì)細(xì)節(jié)要求比較高的地方也可以選用百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
“三駕馬車”推動(dòng)百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)發(fā)展
百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的技術(shù)發(fā)展主要取決于三個(gè)元器件：百萬(wàn)像素級(jí)鏡頭、百萬(wàn)像素傳感器，以及壓縮處理芯片。無(wú)論是普通網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還是百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)產(chǎn)品，真正zui基本、zui核心的還是傳感器技術(shù)的突破和編解碼技術(shù)的創(chuàng)新，圖像效果和適光性是永恒的主題。進(jìn)入百萬(wàn)像素級(jí)，只有鏡頭、傳感器以及芯片得到良好的配合，并且隨著傳輸技術(shù)和帶寬的不斷演變，用戶才能得到清晰細(xì)膩的圖像效果，獲得實(shí)用價(jià)值。
百萬(wàn)像素鏡頭
視頻監(jiān)控百萬(wàn)像素時(shí)代的到來(lái)，百萬(wàn)像素級(jí)的攝像機(jī)必然需要百萬(wàn)像素級(jí)光線配合，因而必然會(huì)誕生相配套的百萬(wàn)像素鏡頭。百萬(wàn)像素對(duì)應(yīng)鏡頭可以更好地配合百萬(wàn)像素傳感器，以獲取焦距更清晰的圖像，目前，TAMRON，Computar，F(xiàn)UJINON、廈門力鼎、福建福光等廠商均有不同規(guī)格的百萬(wàn)像素鏡頭推出。
CCD與CMOS之爭(zhēng)
感光器件是攝像機(jī)zui為核心的部分，在模擬攝像機(jī)以及標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中，使用的是CCD，但隨著百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的出現(xiàn)，其主要采用高分辨率的逐行掃描方式，逐行掃描的CMOS傳感器比隔行掃描CCD芯片更有優(yōu)勢(shì)，它依次掃描每一條電視線，而不是將電視線分成奇數(shù)和偶數(shù)線條再疊加成一副完整圖像。采用隔行掃描，快速運(yùn)動(dòng)的物體在奇數(shù)場(chǎng)掃描和偶數(shù)場(chǎng)掃描中的位置存在較大差異，導(dǎo)致畫(huà)面模糊不清，對(duì)于交通等領(lǐng)域而言，更需要的是清晰、無(wú)鋸齒的運(yùn)動(dòng)車輛圖像，CMOS在像素密度上的優(yōu)勢(shì)使其穩(wěn)據(jù)一席之地。目前，130萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)沿襲模擬的優(yōu)勢(shì)，較多采用CCD，而200萬(wàn)以上的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則更傾向于CMOS。CCD的特點(diǎn)是靈敏度高，但響應(yīng)速度較低，而CMOS除了像素密集度的優(yōu)勢(shì)，成本和功耗優(yōu)勢(shì)更加得到廠家的青睞，其不足之處在于，低照度或黑暗的環(huán)境下噪點(diǎn)較多，如果沒(méi)有補(bǔ)光措施無(wú)法在夜間達(dá)到理想效果。
壓縮處理芯片技術(shù)
百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)量非常大，對(duì)壓縮芯片以及CPU處理能力要求較高。要獲得清晰的圖像，除了鏡頭和傳感器外，還包括圖像壓縮分辨率和幀數(shù)。芯片壓縮處理能力直接決定了對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)、錄像存儲(chǔ)以及后端處理的要求，也很大程度上影響著圖像的質(zhì)量。圖像清晰度愈高，所占用帶寬愈大。目前，芯片的處理能力主要體現(xiàn)在分辨率、低帶寬多碼流應(yīng)用方面。
ACTi、Axis、松下、索尼等廠家擁有較深厚的研發(fā)實(shí)力，芯片均根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要自主開(kāi)發(fā)。“松下注重產(chǎn)品的高品質(zhì)，自主研發(fā)的視頻處理芯片在等離子電視等數(shù)字產(chǎn)品中均會(huì)用到，在技術(shù)及成本上都占有優(yōu)勢(shì)，功能及性能方面能夠得到保證，并且能與其它廠家形成差異化競(jìng)爭(zhēng)。”談及自主芯片研發(fā)，松下鄭強(qiáng)這樣認(rèn)為。海思、TI以及升邁等芯片廠商均有相關(guān)芯片推出，以滿足百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)芯片的需求。如海思半導(dǎo)體則針對(duì)百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)開(kāi)發(fā)出第三代監(jiān)控解決方案——Hi3515和Hi3520，TI的基于DSP達(dá)芬奇系列海康威視、大華等廠家所采用，升邁科技現(xiàn)有GM8120和GM8161百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)方案，新一代內(nèi)建影像處理芯片預(yù)計(jì)明年上市。
要實(shí)現(xiàn)良好的圖像質(zhì)量，除了前端鏡頭、傳感器部分對(duì)光線的處理，影像處理部分也是百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中不可忽視的一環(huán)。通常情況下，傳感器部分設(shè)置有內(nèi)嵌的圖像處理芯片處理一些較簡(jiǎn)單的功能，自動(dòng)曝光、自動(dòng)白平衡校對(duì)以及自動(dòng)化對(duì)焦等功能則必須通過(guò)后端ISP芯片處理，以獲得良好的影像效果。升邁科技股份有限公司網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品企劃項(xiàng)目梁杰愷認(rèn)為，升邁科技網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品企劃項(xiàng)目梁杰愷認(rèn)為，“以升邁為例，在多年開(kāi)發(fā)芯片過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)前端傳感器收集到較多的光線信息，如何處理并善用這些信息，還原低照度或復(fù)雜光源下影像，提高動(dòng)態(tài)范圍及色彩表現(xiàn)，進(jìn)行智能運(yùn)算等，這需復(fù)雜的SOC芯片及強(qiáng)大技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，zui終才能產(chǎn)生良好的圖像質(zhì)量。”
在百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中被廣泛采用的圖像壓縮技術(shù)有M-JPEG/MPEG-4/H.264三種方式，每種壓縮方式有不同的特點(diǎn)，M-JPEG能獲得zui高的單幅畫(huà)面質(zhì)量，但壓縮效率較低，占用帶寬zui大；H.264可以獲得zui高的壓縮比，對(duì)攝像機(jī)本身的處理平臺(tái)要求也zui高。為了獲得較高的分辨率并且實(shí)現(xiàn)全實(shí)時(shí)傳輸，主流廠家均采用H.264的壓縮算法，以實(shí)現(xiàn)低帶寬下的應(yīng)用。“720P畫(huà)質(zhì)并不是*追求目標(biāo)，在低碼流下實(shí)現(xiàn)一個(gè)高清流暢的畫(huà)面，才能夠滿足各行各業(yè)對(duì)于高清視頻的基本需求，”ACTi陳棟認(rèn)為。據(jù)了解，主流廠家通過(guò)芯片壓縮處理，目前可以實(shí)現(xiàn)的壓縮率是720P@2~4Mbps25幀全實(shí)時(shí)傳輸狀態(tài)，2Mbps的碼率還有另外一個(gè)含義，D1（720X480）畫(huà)質(zhì)下DVR的存儲(chǔ)碼流就是2Mbps為主，這也就意味著用戶可以在不大幅增加網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)成本的情況下選用720P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
在實(shí)際應(yīng)用中，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還必須實(shí)現(xiàn)多碼流的應(yīng)用，網(wǎng)路攝像機(jī)在本地監(jiān)控之外還有遠(yuǎn)程管理的需求，因此在保證本地百萬(wàn)像素高畫(huà)質(zhì)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還需提供一個(gè)低碼流的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵圖像、關(guān)鍵畫(huà)面、關(guān)鍵錄像數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程備份。目前，市場(chǎng)上比較的百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都配備了強(qiáng)大的M-JPEG/MPEG-4/H.264三編碼引擎，同時(shí)具有靈活的雙碼流功能，根據(jù)用戶的需求設(shè)計(jì)適合的解決方案。用戶可以根據(jù)實(shí)際情況采用720P全實(shí)時(shí)傳輸，也可以在正常情況下只采用普通分辨率來(lái)傳輸實(shí)時(shí)圖像（比如D1），而在報(bào)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，以便于事后放大觀看，也就是平時(shí)傳輸占用帶寬較小的實(shí)時(shí)圖像，而在關(guān)鍵時(shí)刻傳輸圖像效果好，但占用較大網(wǎng)絡(luò)帶寬的高清圖像，以獲取清晰的細(xì)節(jié)。
軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)價(jià)值提升
前端攝像機(jī)是“眼睛”，那么軟件即是大腦，硬件是安防行業(yè)的基礎(chǔ)，而軟件則決定著安防行業(yè)未來(lái)的趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時(shí)代，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)海量的視頻訪問(wèn)和視頻存儲(chǔ)對(duì)于平臺(tái)軟件要求非常高，如何接入720P圖像，接入后怎樣保持穩(wěn)定性，如何將高分辨率的圖像解碼上墻，對(duì)大量的多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和按需檢索，都考驗(yàn)著平臺(tái)廠家的技術(shù)實(shí)力。用戶驗(yàn)收使用時(shí)直接面對(duì)的是軟件，軟件是設(shè)備功能和用戶管理功能實(shí)現(xiàn)的重要橋梁，軟件方案是否能夠滿足穩(wěn)定性、可靠性、以及管理不斷增長(zhǎng)的需求，在某種程度上決定著百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展腳步。
當(dāng)前，軟件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)打破了依托硬件實(shí)現(xiàn)的格局，由賣硬件免費(fèi)奉送軟件到適當(dāng)收費(fèi)，再到系統(tǒng)的定制開(kāi)發(fā)，用戶在需求上已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的高度，軟件地位在安防行業(yè)中得到提升，平臺(tái)廠商開(kāi)始發(fā)力中國(guó)市場(chǎng)。隨著平臺(tái)廠商更加開(kāi)放、合作理念的實(shí)行，必將推動(dòng)百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展。
會(huì)員1.png)