關(guān)于高清網(wǎng)絡(luò)攝像機搭建中的解決方案

標簽：高清  IP

現(xiàn)在“高清”和“IP”已經(jīng)成為安防監(jiān)控領(lǐng)域最炙手可熱的兩大熱點，隨著IP高清產(chǎn)品的快速爆棚，所有廠家都在不計代價的投入，高清所帶來的超高畫質(zhì)，超寬場景給人以極大的視覺震撼。IP高清攝像機已經(jīng)成為監(jiān)控領(lǐng)域增長，最吸引眼球的產(chǎn)品。在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化大潮的推動和市場需求的驅(qū)動下，IP高清攝像機獲得了重大突破，并進入到重大安保項目的實際應(yīng)用中，視頻監(jiān)控已經(jīng)進入IP高清時代，高清成為安防監(jiān)控新時代主題。

IP高清攝像機產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)用特點

IP高清攝像機從本意上講超越了傳統(tǒng)常用的模擬攝像機。現(xiàn)在市面上的高清監(jiān)控攝像機已經(jīng)形成以百萬像素為基礎(chǔ)，200萬像素，300萬像素為先導(dǎo)的多元化產(chǎn)品格局。一臺IP高清網(wǎng)攝像機主要由視頻采集、視頻編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葞撞糠纸M成。一臺IP高清攝像機可以被看作一臺高清攝像機和一臺電腦的結(jié)合體。它通過CMOS/CCD感光器進行逐行掃描，將光信號直接能夠捕獲影像并通過SoC單芯片處理，直接通過IP網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，從而使用戶能夠通過標準的基于IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)架在本地或者遠程地點實現(xiàn)觀看、存儲和管理高清視頻數(shù)據(jù)。

IP高清網(wǎng)絡(luò)攝像機最主要的技術(shù)應(yīng)用特點就在于其高像素帶來的高清晰圖像，而且通過網(wǎng)絡(luò)傳輸可以很方便的實現(xiàn)多區(qū)域聯(lián)網(wǎng)和遠程控制，這對于安防監(jiān)控來說具有非常重要的意義：

1)覆蓋范圍更大 如上文提到，IP高清攝像機的一大優(yōu)勢就是，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攝像機或全方位攝像機。這對于密集型場所，如機場安檢通道、車站、地鐵、商場出入口、停車場、工廠、銀行柜員等，原來一般需要設(shè)計多個密集的低分辨率攝像機，來保護死角，而現(xiàn)在，部署IP高清攝像機是個不錯選擇。

2)圖像質(zhì)量更好 正所謂“細節(jié)決定成敗”，IP高清攝像機采用先進的感光器使圖像細節(jié)更加清晰，尤其對于移動物體來說，逐行掃描方式可以給我們提供更好的圖像質(zhì)量，有效解決了隔行掃描帶來的梳狀模糊現(xiàn)象?？煽康膱D像質(zhì)量+細節(jié)=可靠快速的調(diào)查和分析，讓視頻存儲海量的硬盤數(shù)據(jù)中全部是有價值的圖像資料，這對于車牌、人臉識別等應(yīng)用具有重要意義。相反，如果圖像質(zhì)量差，缺少細節(jié)信息，無疑會給日后的調(diào)查分析工作帶來巨大的困難。

3)多區(qū)域聯(lián)網(wǎng)更方便 隨著IP高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的普及，與之相配套的后端產(chǎn)品高清嵌入式NVR產(chǎn)品也變得愈加豐富，其在網(wǎng)絡(luò)攝像機尤其是IP高清攝像機的普及中扮演著非常重要的角色，其主要功能是對網(wǎng)絡(luò)視頻流進行錄像、存儲，并提供實時顯示和代理轉(zhuǎn)發(fā)等功能，一般多采用嵌入式架構(gòu)，硬解碼支持多路網(wǎng)絡(luò)標清或者高清攝像機接入。以天地偉業(yè)的嵌入式NVR為例，它可以支持16路標清或者8路高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的接入;嵌入式硬解碼，可以實時預(yù)覽，錄像;內(nèi)置硬盤盤位可以存儲;內(nèi)置代理轉(zhuǎn)發(fā)模塊可以對接入的視頻流進行轉(zhuǎn)發(fā);

此外還帶有VGA和BNC兩種輸出接口可以解碼上墻顯示;此外它還可以作為節(jié)點設(shè)備，在系統(tǒng)做中做節(jié)點監(jiān)控和分布式存儲。IP高清網(wǎng)絡(luò)攝像機可通過IP網(wǎng)絡(luò)使其互聯(lián)互通性帶來極大的提高，實現(xiàn)了多個平臺的互聯(lián)互通，可以整合整個社會資源，聯(lián)動各個指揮中心和信息中心，實現(xiàn)了信息互通、資源共享、技術(shù)兼容，有利于整個社會資源的共享，對于各類事件的處理可以有效、快速的響應(yīng)，“即插即用”的使用模式提供了靈活的擴展功能。

IP高清攝像機產(chǎn)品的解決方案

高清不僅僅是視頻的高清采集，即安裝了IP高清攝像機，而是貫穿視頻采集、編碼、傳輸、存儲、控制、解碼輸出，到中心管理軟件的全過程各個節(jié)點，從這個意義上講，高清監(jiān)控不是靠某個產(chǎn)品或某幾個產(chǎn)品來實現(xiàn)的，它一定是一場持久戰(zhàn)，需要的是整體解決方案。為滿足高清監(jiān)控的迫切需求，國內(nèi)少數(shù)的數(shù)字監(jiān)控廠商如天地偉業(yè)公司，基于深厚的專業(yè)研發(fā)積累，已經(jīng)推出了完整的高清監(jiān)控解決方案，涵蓋了從前到后IP高清產(chǎn)品體系：

1)前端采集 高清的視頻效果保證首先來源于高清信息的采集，如果沒有前端高清視頻采集，無法談及后端的高清效果。從目前情況來看不論是130萬像素還是200萬像素都還是CCD占絕大多數(shù)，而且基本都應(yīng)用在中高端市場;而CMOS的價格便宜基本都應(yīng)用于低端市場;但是隨著CMOS在制造工藝和影像處理技術(shù)上的不斷突破，業(yè)內(nèi)對CMOS的前景預(yù)測也越來越樂觀。

2)編碼及傳輸 除前端采集外，高清編碼及傳輸也是在監(jiān)控系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，高清視頻常見編碼格式有H.264、M-JPEG、MPEG4等格式。在這幾種編碼格式中，H.264是目前最有前途的一種編碼格式，相對于MPEG2、 MPEG4而言，其壓縮效率是三種編碼中最高的，天地偉業(yè)的IP高清攝像機通過其自主研發(fā)優(yōu)化的H.264壓縮算法可以實現(xiàn)2Mbps碼流傳輸720P高清視頻。在傳輸過程中，高清意味著需要更高帶寬，以1080P計算， H.264編碼的一個1080P高清畫面所用帶寬約為8M，與D1畫質(zhì)的MPEG2相當。由此可以看出，對于“高清”，網(wǎng)絡(luò)傳輸并沒有特別的要求。目前的互聯(lián)網(wǎng)對大路數(shù)的高清傳輸還有一定的瓶頸，在一些平安城市或多級聯(lián)網(wǎng)的項目中，大都采用專網(wǎng)或者光纖。相比模擬傳輸，IP網(wǎng)絡(luò)傳輸高清視頻具有得天獨厚的優(yōu)勢。

3)高清存儲 IP高清存儲常見的類型一般采用兩種方式：分布式存儲和集中存儲;通常采用NVR做分布式存儲，而大系統(tǒng)的集中存儲則使用IPSAN來實現(xiàn)。隨著IP高清的普及，IPSAN在存儲中扮演著越來越重要的角色， IPSAN通過采用IP構(gòu)架的以太網(wǎng)傳輸，具備良好的擴展性、共享性和較低的分攤應(yīng)用成本，是目前多路高清監(jiān)控存儲主要采用的技術(shù)之一，而存儲介質(zhì)儲多半是采用我們常見的硬盤，容量一般是TB級別，隨著2TB硬盤甚至更高容量的產(chǎn)品走入我們視線，大型高清監(jiān)控系統(tǒng)PB級海量存儲解決方案也得到普遍應(yīng)用。目前高清存儲面臨的一個問題就是在大路數(shù)多級聯(lián)網(wǎng)的高清項目中，如果降低存儲的成本，一方面這需要壓縮算法的改進，一方面需要硬盤及IPSAN的成本下降。在算法方面，目前已經(jīng)有廠家：如天地偉業(yè)，可以實現(xiàn)2M碼流傳輸720P的高清圖像，使一路高清一小時的存儲空間大約在1.8G左右。

4)高清顯示 高清的解碼顯示通常由高清解碼器或者高清網(wǎng)絡(luò)矩陣來完成，通過高清解碼器或者高清網(wǎng)絡(luò)矩陣配合網(wǎng)絡(luò)鍵盤使用可以實現(xiàn)畫面切換，高清上墻，輪詢切換等。以高清輸出接口來說，目前主流有的VGA和HDMI等接口，VGA的最為普遍，而且應(yīng)用范圍也最廣，造價也最便宜;HDMI接口代表著高清顯示接口的趨勢，它的主要特點是色彩還原度高，畫質(zhì)無損耗。

5)平臺控制 目前在平臺尤其以大規(guī)模高清監(jiān)控平臺遇到問題最為典型，例如：視頻設(shè)備數(shù)量龐大;前端設(shè)備的品牌很雜需實現(xiàn)統(tǒng)一管理;實施過程中網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多種多樣;在多級聯(lián)網(wǎng)的情況下，還經(jīng)常涉及到多級聯(lián)網(wǎng)的問題，對接困難等。針對這種情況，天地偉業(yè)的高清平臺部署采用“分而治之”的策略將高清監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成化整為零，將大系統(tǒng)建設(shè)問題按管理分級、業(yè)務(wù)分層、設(shè)備分類進行逐級分解為小系統(tǒng)建設(shè)問題，以邏輯上的虛擬條帶為構(gòu)建基礎(chǔ)單元解決系統(tǒng)中大量設(shè)備進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)靈活的系統(tǒng)擴充，也便于系統(tǒng)建設(shè)分步實施。

IP高清攝像機產(chǎn)品的創(chuàng)新及應(yīng)用

隨著IP高清攝像機應(yīng)用領(lǐng)域和市場需求的不斷擴張，用戶對畫面品質(zhì)及功能的不斷提升，IP高清攝像機會逐漸從一個單純的安防監(jiān)控，演變到集多種功能更多、多種操作、多種管理等多種需求與一體的一個設(shè)備，具體來說，IP高清攝像機在如下幾個方面會有創(chuàng)新及應(yīng)用：

1)IP高清攝像機與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合 隨著物聯(lián)網(wǎng)的射頻技術(shù)(RFID)的成功應(yīng)用，在未來可以實現(xiàn)與高清視頻的無縫結(jié)合從而帶來很好的實際應(yīng)用?？梢酝ㄟ^IP高清攝像機的COM接口接收從射頻傳輸過來的數(shù)據(jù)，做到圖像和射頻的結(jié)合。舉例來說，此項技術(shù)可以代替固定打卡、非法人員識別從而有助于改進實際中很多較為繁瑣的工作，體現(xiàn)高智能、高技術(shù)的價值。

2)IP高清攝像機與報警設(shè)備聯(lián)動 以天地偉業(yè)的IP高清網(wǎng)絡(luò)攝像機為例，其攝像機上都有報警(ALARMI/O)接口，這種報警信號接入可以處理開關(guān)量電平，當IP高清攝像機接收到此數(shù)據(jù)后，可以對其進行編碼處理，而后送入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，通過應(yīng)用軟件對該報警信號進行各種聯(lián)動響應(yīng)設(shè)置，如發(fā)出聲、光報警與進行報警錄像等。

3)IP高清攝像機與移動設(shè)備結(jié)合 隨著3G技術(shù)的普及，以及每臺IP高清攝像機都擁有自己獨立的IP地址，可以通過3G網(wǎng)絡(luò)能夠直接與移動設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)連接，實時傳輸高清圖像，實現(xiàn)無線高清視頻的傳輸。也可以我們可以在IP高清攝像機中配置內(nèi)置的Email、FTP等客戶端，當在能接入互聯(lián)網(wǎng)時，IP高清攝像機設(shè)備還可以通過Email、FTP等方式把報警觸發(fā)時抓拍的圖片或錄像發(fā)送到移動設(shè)備。也可以通過COM口與能連接的SIM卡的設(shè)備連接，利用短信、彩信方式下發(fā)給指定的手機終端。這樣，做到實時且智能的監(jiān)控，而僅利用很小的帶寬和成本。

4)智能方面切入IP高清攝像機 因為IP高清攝像機前端即是帶有操作系統(tǒng)的，所有在前端上就可以附帶很多智能的算法。智能算法可以直接處理從芯片輸出的原始圖像信息，基于原始圖像，做一些恰當?shù)?、適合特征場合的應(yīng)用。比如，可嵌入出入口人數(shù)統(tǒng)計功能。該功能可通過對攝像機所監(jiān)控的畫面進行分析，自動統(tǒng)計計算穿越重要出入口或指定區(qū)域的人或物體的數(shù)量。而且在低碳時代，為智能算法與節(jié)能環(huán)保思想的結(jié)合則開辟了另一巨大的市場。在黨政機關(guān)、學(xué)校、企業(yè)和大型家居環(huán)境，還可采用智能視頻分析技術(shù)消除巨大的電能浪費與安全隱患，如自動關(guān)閉不必要的燈或打開有人辦公工作的燈或視需要調(diào)整燈光的強度等。

綜述

在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化大潮的推動和市場需求的驅(qū)動下，IP高清獲得了實實在在的突破。IP高清攝像機所特有的聯(lián)網(wǎng)、開放、遠程訪問等特性勢必會大量應(yīng)用在各種各樣的實際項目中，這標志著安防監(jiān)控已經(jīng)進入網(wǎng)絡(luò)時代，高清時代。高清技術(shù)和產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，高清監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)實應(yīng)用，將加速促進視頻監(jiān)控系統(tǒng)與安防其它子系統(tǒng)的無縫整合，再進一步促進安防系統(tǒng)與行業(yè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的無縫對接，這為視頻監(jiān)控帶來更廣闊的發(fā)展空間?？梢杂鲆娢磥淼陌卜辣O(jiān)控肯定是IP網(wǎng)絡(luò)做主導(dǎo)，IP高清做先鋒!