網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)缺點

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)發(fā)展歷程 IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)誕生于上世紀(jì)90年代中期。由于那個時期全球網(wǎng)絡(luò)以窄帶為主，大型寬帶網(wǎng)絡(luò)為主的商業(yè)應(yīng)用很少，而網(wǎng)絡(luò)帶寬低，限制了視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量；編碼方式落后導(dǎo)致對帶寬需求很大，而攝像機(jī)集成編碼功能的芯片也不是很多，加上本身造價昂貴，因此市場對此需求很低。 直到20世紀(jì)末期，隨著寬帶技術(shù)和其它相關(guān)科技的日新月異，網(wǎng)絡(luò)開始以人類想像不到的速度發(fā)展起來，從ISDN到DSL及專網(wǎng)的建設(shè)使網(wǎng)絡(luò)視頻成為新興的行業(yè)，在這個大的環(huán)境下，快速的網(wǎng)絡(luò)普及及編碼技術(shù)的推新使網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)逐步被市場的有識之士所認(rèn)可，于是更多的廠商大膽地投入到這一新興領(lǐng)域。當(dāng)

2、時在國內(nèi)還沒有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的制造商，但在國內(nèi)市場已經(jīng)出現(xiàn)臺灣、日本、韓國品牌的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。 由于早期的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用M-JPEG的非實時壓縮方式，但無論從圖像效果，還是配套條件看，市場的需求未成氣候。步入21世紀(jì)初期后，MPEG-4的壓縮算法應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控領(lǐng)域，開始了正式的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品市場應(yīng)用宣傳與推廣，市場逐漸開始接受并適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器與模擬攝像機(jī)配套應(yīng)用的方式。之后幾年，網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)已普遍被廣大客戶認(rèn)可，并逐步開始大規(guī)模應(yīng)用，這為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用環(huán)境。直到2004年后，在網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)日漸成熟和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器產(chǎn)品競爭日趨激烈的階段，各主要廠商開始將網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)轉(zhuǎn)向

3、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并逐步推出了各種型號的產(chǎn)品。截至2008年底，在全世界從幾個廠商快速發(fā)展到成百上千的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的生產(chǎn)廠商，編碼技術(shù)也已經(jīng)趨向于H.264編碼方式。由此可見，用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可取代傳統(tǒng)模擬CCTV監(jiān)控產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)已給監(jiān)控市場帶來全新的沖擊。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與傳統(tǒng)攝像機(jī)的異同點 眾所周知，傳統(tǒng)的模擬黑白攝像機(jī)主要由鏡頭、圖像傳感器、定時驅(qū)動及同步信號產(chǎn)生、視頻信號處埋及電源等五大部分組成。如果是彩色，則要增加濾色片與色彩處理部分，而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則要在上述的基礎(chǔ)上增加視頻和聲音編碼壓縮模塊以及網(wǎng)絡(luò)連接控制模塊及接口等。 由于DSP芯片性能的提高和完善，而被用于攝像機(jī)中進(jìn)行數(shù)字信號處理。因此，在模

4、擬攝像機(jī)中，CCD傳感器所產(chǎn)生的模擬信號首先將被A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這樣視頻圖像就可以通過其內(nèi)置的DSP芯片進(jìn)行處理和完善；經(jīng)過DSP處理后的數(shù)字圖像信號接著又被重新轉(zhuǎn)化為模擬信號，用于在同軸電纜上進(jìn)行傳輸；最后，當(dāng)該模擬信號到達(dá)后端的DVR時，又被DVR重新數(shù)字化然后存儲到硬盤上?？梢钥闯?，在這一過程中，圖像信號要經(jīng)過三次轉(zhuǎn)化，而每一次轉(zhuǎn)化都會造成圖像質(zhì)量不同程度的下降。 但在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中，圖像經(jīng)過數(shù)字化之后將一直保持?jǐn)?shù)字化的狀態(tài)，無需進(jìn)行多次數(shù)/模或模/數(shù)轉(zhuǎn)化，從而避免了圖像質(zhì)量下降的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)攝像機(jī)把圖像進(jìn)行編碼壓縮后，通過網(wǎng)絡(luò)利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸；通過網(wǎng)

5、絡(luò)攝像機(jī)或鏡頭、云臺和其它外部設(shè)備進(jìn)行操作控制（參見圖1）。下面，首先要介紹以下幾種適用于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中的圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。 M-JPEG M-JPEG技術(shù)即運(yùn)動靜止圖像壓縮技術(shù)，它把運(yùn)動的視頻序列作為連續(xù)的靜止圖像來處理，這種壓縮技術(shù)方式單獨完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機(jī)存儲每一幀，可進(jìn)行精確到幀的編輯。但M-JPEG只對幀內(nèi)的空間冗余進(jìn)行壓縮，不對幀間的時間冗余進(jìn)行壓縮，故壓縮效率不高。MPEG-4 所謂MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)就是指由ISO的活動圖像專家組制定的一系列關(guān)于音視頻信號以及多媒體信號的壓縮與解壓縮技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-4壓縮倍數(shù)為450倍（靜態(tài)圖像可達(dá)800倍），專為移動通信設(shè)備

6、（例如移動電話）在英特網(wǎng)實時傳輸音/視頻訊號而制定的最新MPEG標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-4和MPEG以往的版本相比，最大的不同之處在于MPEG-4使用圖層（layer）方式，能夠智能化選擇影像的不同之處，在壓縮下個別編輯畫面，使圖文件容量大幅縮減，而加速音/視頻的傳輸。H.264 H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的聯(lián)合視頻組開發(fā)的一個新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第十部分。在相同的重建圖像質(zhì)量下，H.264能夠比H.263節(jié)約50%左右的碼率，比目前根據(jù)MPEG-4實現(xiàn)的視頻格式在性能方面提高33%左右。 由此可見，H.

7、264在圖像壓縮方面最節(jié)省帶寬.網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)優(yōu)勢 高清晰的圖像質(zhì)量 近年來，高分辨率電腦顯示器和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)不斷出現(xiàn)，最終用戶也開始要求將圖像分辨率提高到百萬像素的級別，視頻監(jiān)視應(yīng)用的最終用戶同樣也開始提出類似的要求?，F(xiàn)階段，模擬黑白監(jiān)控攝像機(jī)高解的是752582，能達(dá)到的電視線一般最多為564TVL，而現(xiàn)在一般的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都能到4CIF，即704576的分辨率，換算成像素也就40多萬。但是隨著百萬像素高清的概念，主流廠商陸續(xù)推出100萬像素、200萬像素甚至300萬像素的效果.集成存儲卡和音頻 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不僅擁有模擬攝像機(jī)圖像采集功能，相比模擬攝像機(jī)加編碼器和平臺的方式，它的優(yōu)勢本身已經(jīng)是一個前

8、端處理系統(tǒng)，如VOIP、報警、232/485串行設(shè)備的接入等等，除此以外，還可以將移動偵測、視頻丟失、存儲異常等報警信號通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給后端。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可內(nèi)嵌存儲系統(tǒng)，采用的是SD或其他的存儲卡，存儲卡可作為網(wǎng)絡(luò)故障時圖像的暫存設(shè)備，等網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常，再將視頻進(jìn)行上傳，可有效地保證視頻數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。存儲卡的另外一個用處是將重要的報警圖像進(jìn)行本地攝像機(jī)存儲，同時上傳后端，這樣不會因為網(wǎng)絡(luò)的不可靠傳輸導(dǎo)致視頻數(shù)據(jù)的缺失。另外，可以集成雙向音頻功能，即內(nèi)置MIC和揚(yáng)聲器的輸出。比如在停車場監(jiān)控中，如保安在監(jiān)控中心發(fā)出警告指令使違法人員遠(yuǎn)離車輛；再如在醫(yī)院應(yīng)用，重點病房安裝監(jiān)控保證醫(yī)生和護(hù)士24小

9、時了解病人的狀況。那么，病人在病房通過攝像機(jī)的MIC和揚(yáng)聲器可以實時和醫(yī)生進(jìn)行溝通?，F(xiàn)在的應(yīng)用以單工和半雙工為主.支持PoE功能 PoE（Power Over Ethernet）以太網(wǎng)供電這項創(chuàng)新的技術(shù)，是用一條通過以太網(wǎng)電纜同時傳輸以太網(wǎng)信號和直流電源，它將電源和數(shù)據(jù)集成在同一有線系統(tǒng)當(dāng)中，在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時，保證了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作。PoE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具有以下優(yōu)點：1、PoE功能連接 施工上安裝簡單，只需要布置一根雙絞線，不需要敷設(shè)電源線，可以省去昂貴的電源線，省去敷設(shè)電源線的工作量。布置點位相對比較自由，不用考慮電源取電的難題，只要網(wǎng)絡(luò)線可以到達(dá)的地方都可以安裝，減少安裝過程中

10、考慮的因素； PoE供電時不用單獨敷設(shè)220V的電源，減少信號的干擾導(dǎo)致圖像不清晰、衰減大的因素； 采用集中供電方式，只需要對交換機(jī)進(jìn)行集中供電，供電的范圍比較集中，容易管理，成本較低； 通過PoE供電，前端沒有強(qiáng)電，系統(tǒng)的安全性好，不會因為電源問題發(fā)生事故，尤其在安全性要求高的場所，優(yōu)勢更加明顯。PoE網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)增加網(wǎng)絡(luò)防雷模塊就可以保證前端設(shè)備在雷雨天氣的安全，網(wǎng)絡(luò)線不超過100米，不容易形成感應(yīng)電勢擊壞攝像機(jī)的電子元器件。2、支持無線功能 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不僅具備PoE功能可節(jié)省布線的成本和難度，有些廠家已經(jīng)在攝像機(jī)內(nèi)部增加無線網(wǎng)卡模塊或提供無線網(wǎng)卡的插槽，支持無線功能的攝像機(jī)可以接入無線AP

11、實現(xiàn)采集前端視頻信息到后端的目的?，F(xiàn)在支持無線傳輸?shù)募夹g(shù)有很多，WIFI、MESH、WIMAX等等，現(xiàn)在點對點傳輸距離可達(dá)到幾十公里以上（如圖6），可以滿足一些監(jiān)控的需求，但是要想使無線監(jiān)控今后成為主流，還需一段時間，取決于無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。3、安全通信 模擬攝像機(jī)使用同軸電纜傳輸視頻信息，其中沒有任何加密和認(rèn)證機(jī)制。在這種情況下，只要能夠知道視頻電纜的位置，任何人都可以通過搭線的手段來觀看其中傳輸?shù)囊曨l畫面。更糟的是，心懷不軌的人還可以來個移花接木，將某個重要的視頻監(jiān)視信號切換到其它的信號源，使用戶的視頻監(jiān)控系統(tǒng)徹底失效（如同電影中經(jīng)常會出現(xiàn)的場景一樣）。但是對于網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)來講，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可

12、以對采集到的視頻信號首先進(jìn)行加密，然后再通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，從而可以確保視頻信息無法被非數(shù)字證書對連接請求進(jìn)行認(rèn)證，確保只有特定的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)才能夠接入系統(tǒng)，從而有效避免了欺詐行為授權(quán)人員獲取或者篡改。系統(tǒng)可以通過使用高安全性的，如網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還可以在視頻數(shù)據(jù)中加入“水印”信息，“水印”信息可包括圖像摘要、時間、地點、日期、用戶信息、報警信息等等，從而在安全事件發(fā)生之后可以確保系統(tǒng)保存了有效的證據(jù)。4、前端智能化 智能監(jiān)控系統(tǒng)中的許多技術(shù)適合在前端實現(xiàn)，如車牌識別、人臉檢測、行為分析、目標(biāo)跟蹤等。智能分析技術(shù)的日益成熟使得智能技術(shù)逐步產(chǎn)品化，同時也逐步走入實用階段。當(dāng)前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有太多的視頻

13、數(shù)據(jù)被錄制和存儲下來，但是這些數(shù)據(jù)中大多都是一些無關(guān)緊要的畫面，重要事件的信息往往被淹沒在海量的錄像資料當(dāng)中，從而給事件的分析和處理工作帶來很大的難度，同時也浪費了寶貴的存儲資源。而具有智能的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以解決這樣的困境：基于計算能力上的局限，集中式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法實現(xiàn)對大量視頻信息的實時分析工作。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)擁有專用的、高度集成化的硬件設(shè)備，其自身可實現(xiàn)高級視頻分析算法，這一特性大大降低了對后端設(shè)備的性能要求，從而使用戶可以構(gòu)建出超大規(guī)模的智能視頻系統(tǒng)。一些高級智能視頻分析算法（如車牌號碼識別、人數(shù)統(tǒng)計等等）也可以集成到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)當(dāng)中。通過使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可以做到將系統(tǒng)的智能集成到視頻監(jiān)控

14、的前端設(shè)備當(dāng)中，能夠使用戶獲得一個比傳統(tǒng)的DVR或其他集中式的系統(tǒng)更加有效和功能強(qiáng)大的視頻監(jiān)控解決方案。所以網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將是一個承載智能技術(shù)的理想平臺。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)發(fā)展趨勢 1、百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品類型增加 現(xiàn)階段，百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以槍機(jī)和半球為主，但隨著技術(shù)的成熟和用戶需求的日益明確化，網(wǎng)絡(luò)百萬攝像機(jī)也將會衍生出網(wǎng)絡(luò)高清球型攝像機(jī)。至于在偏遠(yuǎn)或不便于搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，要想實現(xiàn)高清的效果，將通過無線網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，以解決終端接入問題。2、算法的改進(jìn) 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的核心技術(shù)是其視頻編碼壓縮技術(shù)。目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要包括通用DSP芯片技術(shù)和ASIC芯片技術(shù)兩大實現(xiàn)方案。由于國內(nèi)用戶對帶寬和

15、幀率要求比較敏感，要求在低帶寬下依然滿足25幀的傳輸速率，因此MPEG-4算法尤其H.264算法在國內(nèi)大有市場。H.264算法的壓縮比是MPEG-2的2-3倍，是MPEG-4的1.5-2倍。因此在H.264算法的優(yōu)化上各廠家都有很大的提升空間來滿足客戶對帶寬占用的需求。另外，百萬像素攝像機(jī)應(yīng)用H.264編碼方式是今后發(fā)展的方向，但是現(xiàn)在的情況是各家算法不同，壓縮的質(zhì)量和效果也不同，更重要的是現(xiàn)在支持19201080P的分辨率攝像機(jī)已經(jīng)問世，但是同時支持25ips的廠家?guī)缀鯖]有，現(xiàn)在能夠做到720P25ips已經(jīng)不錯了，因此這也是今后發(fā)展的潮流。3、加入智能算法使之成為智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) 因智能化是

16、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的必然趨勢，這樣才能做到事前預(yù)警，真正保安全。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將是一個承載智能技術(shù)的理想平臺，尤其加入人與物異常等的智能算法軟件，將是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)成為智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的重要發(fā)展方向。4、配合3G技術(shù) 現(xiàn)在3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在中國逐漸發(fā)展開來，3G服務(wù)已經(jīng)應(yīng)用在家用的電腦上網(wǎng)以及3G視頻通話，但是這種業(yè)務(wù)今后是否適合于監(jiān)控領(lǐng)域還有待驗證，現(xiàn)在部分國內(nèi)廠商已經(jīng)做出一些3G監(jiān)控的構(gòu)思，設(shè)想一下，集成3G功能的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在傳輸帶寬上比傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)有更大優(yōu)勢，這樣無線遠(yuǎn)距離實時監(jiān)控問題也就迎刃而解。結(jié)語 網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)的日益完善并深入人心，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基本完成，平安城市如火如荼開展，更加說明網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的潛

17、在市場。2008年北京奧運(yùn)會網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控項目的成功實施，2010年上海世博會將會是一個全新數(shù)字化建設(shè)舞臺，中國這個世界人口最多的國家將營造一個史無前例的監(jiān)控市場，而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為第三代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的新寵將走在風(fēng)口浪尖，尤其智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的市場需求，將會獲得長足的發(fā)展。向以太網(wǎng)IP攝像頭的PoE電源設(shè)計方法IP技術(shù)在每一個領(lǐng)域中的應(yīng)用都在不斷增長安全領(lǐng)域也不例外。隨著IP越來越成為主流的技術(shù)，每一天市場上都有這樣的新產(chǎn)品推出。使用標(biāo)準(zhǔn)的布線以及便宜的現(xiàn)成以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器，使得以太網(wǎng)/IP成為很多新應(yīng)用的媒介選擇。正如其他市場一樣，以太網(wǎng)/IP快速地成為視頻監(jiān)控相機(jī)的網(wǎng)絡(luò)承載選擇。以太網(wǎng)/IP網(wǎng)是

18、很多設(shè)備的優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)，另外一種同樣很快地成為他們市場競爭關(guān)鍵的技術(shù)是以太網(wǎng)供電(PoE)。在上實際90年代推出以來，PoE首次的市場成功來自于對紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)網(wǎng)絡(luò)接口(當(dāng)前的無線接入點的前身)進(jìn)行供電。在接下來的幾年時間內(nèi)，只有部分的制造商在他們很窄的產(chǎn)品中使用PoE，因為他們都不愿意再他們的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品中采用專有的電源系統(tǒng)。在2003年6月份IEEE對PoE進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化以后，這種狀態(tài)改變了，市場開始爆發(fā)性地使用PoE。現(xiàn)在，隨著IEEE增加網(wǎng)絡(luò)供電設(shè)備的可用功率，市場有望獲得急劇增長的新動力。PoE和即將提出的IEEE改進(jìn)會使得各種視頻監(jiān)控相機(jī)成為可能。IP安全相機(jī)具有各種類型，某種程度上IP相機(jī)是什么是由制造商來定義的。某些制造商利用連接到中央IP解碼器的模擬相機(jī)，其它的在相機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)換視頻信號，相機(jī)自身在本地運(yùn)行IP。即使在機(jī)身內(nèi)部實現(xiàn)本地IP，某些相機(jī)設(shè)計用于有線以太網(wǎng)，而其它包含無線數(shù)據(jù)。與競爭技術(shù)相比，有線以太網(wǎng)/IP具有幾個優(yōu)勢：支持有線以太網(wǎng)的電纜規(guī)格是明確的，市場上到處都有；有線連接在數(shù)據(jù)傳輸上比無線更安全，無線傳輸是在一個很大的半徑內(nèi)廣播，犯罪者必須通過物理上的訪問才可能盜取信