网络高清摄像头地优势.docx

1、网络高清摄像头地优势网络高清摄像机的发展及优势随着社会不断进步， 经济快速发展和技术突飞猛进， 公共秩序安 全、生产安全、 财产安全等越来越受到人们的重视，从而使以视频信 息为特征的视频监控更为广泛地被应用在各行业领域， 从传统的安防 监控向管理和生产经营监控发展， 从室内到无人值守特定场合应用的 监控。传统的监控模式已不能满足政府“平安城市” 、金融系统、高 等教育、监管、监狱、文博等行业对安防的需求，而拥有网络化、智 能化、数字化、远程化特点的网络视频监控系统则成为新的应用趋势， 并形成一个高效、安全、先进的网络视频监控体系。 网络视频监控系统中， H.264 编码压缩算法得以成功推广，随

2、着用户 的逐步认可、 价格的降低及功能的完善， 必然迎来高清网络摄像机主 导未来视频监控领域的时代。一、高清网络摄像机的发展历史1、高清百万像素网络摄像机的描述：在这个“高清”横行的时代， 随处可以看见冠以高清 “头衔” 的产品，那到底什么是高清？什么又是百万像素网络摄像机呢？（1）、高清的释义：目前，高清的定义只出现在广电行业，按照有关的标准，一 般显示比例为 16:9 ，至少能解析 1080i （分辨率 19201080）的数 字信号，或扫描线数垂直和水平方向都必须达到 720P 的数字信号， 只有满足或超到以上标准的产品才能被归类为高清产品。2、高清百万像素网络摄像机的定义： 高清百万像

3、素网络摄像机是指能按大于 12FPS 连续采集最大分辨 率大于 720P（1280*720） ，甚至超过 FullHD（1080P，分辨率 1920*1080） 到更高的 20481536 画面的网络摄像机。满足上文高清定义中提及 的高清指标扫描线数垂直和水平方向都达到 720P数字信号要求，可 被理解为高清产品中百万像素级别。3、高清网络摄像机的运行特征： 高清网络摄像机是高质量成像监控系统的源头， 直接将视频进行数字 采集（实际高端的数字传感器（ CCDCMO）S才是，现在市面上大都是 模拟采集） , 高清编码压缩并 IP 封装（即通过网络模块，把模拟信号 压缩成数字信号 ） ，然后利用

4、IP 网络来承载高清视频流， 实现高清的 实时监控、录像、回放、转发的工作；其视频芯片为百万像素的 CCD 及COM传S 感器 （ 目前主流摄像机的 CCD传感器像素多为 44万像素） ， 可以获得更多的视频信息，监控画面更清晰、自然流畅。二、高清百万像素网络摄像机的优势： 一般百万像素网络摄像机较传统模拟摄像机、普通网络摄像 机具如下优势：1、高清晰度，采用百万像素级传感器，能获得更多的视频信息， 一般可达 1280720、19201080、1280 1024、13921024、1628 1236甚至 20481536 的分辨率。（在监控领域，前两种分辨率以治安监控的视频录像为主，后几种以道

5、路抓拍为主。实际项目应用中，因系统造价和效果要求也将 1920 1080 即常说的 1080P用于道路抓拍。 ）2、图象显示质量更高，能够更好地捕捉细节。3、逐行扫描 CCD/COM（S高端的数字 CMOS才具备逐行扫描，其价格 甚至比 CCD的还贵）让画面更清晰、自然流畅；方便集成智能分析功 能。4、可支持 HDTV的宽屏输出模式（ 16:9 ），HDTV实现了图像质量的一 个巨大飞跃，这意味着更清晰的图像、 更好的色彩保真度和宽屏格式。5、覆盖面更广，相同监视区域可以替代原有的多个固定点摄像机和 一个全方位摄像机，节省线缆、安装、维护费用。三、高清网络摄像机的发展历程和趋势：闭路监控系统是

6、随着电视和摄像机的出现发展壮大起来的， 在这短短几十年的发展历程中，从二十世纪七、八十年代开始，随着 新技术革命的兴起， 微处理器进一步普及和发展起来， 从黑白摄像机 的诞生，到现在的高清晰摄像机的推出， 摄像机的线数从 380 线发展 到目前最新的高清晰摄像机线数可以达到上千线数。在视频监控领域，也发展到现在的高清网络摄像机阶段，这 里的高清视频就是 HDT（V 即 HighDefinisionTV ）。随着国际市场和国 内市场对于监控系统的普及和大量使用， 人们对图像的要求越来越高， 从最开始的能看到图像， 到现在的要清晰的图像， 到今后的能进行处 理分析的高清晰图像。 因此在技术方面随着

7、高清产业的不断发展和用 户对高清晰影像的需求， FullHD 已成为高清产业发展的新趋势。四、高清网络摄像机的类型1、感光芯片（ Sensor）的重要性： 摄像机感光芯片（ Sensor）分为 CCD和 CMO。S 摄像机的清晰度取决 于 Sensor 性能， CCD与 CMOS两种感光芯片相比， CCD传感器在灵敏 度、噪声控制、 高质量图像输出、 动态影像表现方面都要优于 COM。S MOS摄像机的最大特点，是可在图像传感器同一芯片上，集成所有摄 像机功能电路的单芯片摄像机。 CMOS摄像机与 CCD摄像机相比，具 有集成度高、体积小、功耗低、帧速高、读取速度快、 制作工艺简单、 价格低等

8、优点。但 CMOS摄像机又存在固定模式噪点影响图像质量， 在相同尺寸情况下 CMOS摄像机的灵敏度不如 CCD摄像机的缺点。 2、高清百万像素网络摄像机传输、编码压缩方式：（1）、现今，高清百万像素网络摄像机的信号传输一般有 2 种：一种为 Mono/RAW传输，直接通过模数转换器芯片转换 成数字信号不进行任何压缩编码在网络上传输， 直接将数据传输给计 算机并借助计算机的处理手段在计算机中显示出来； 另外一种为编码 传输。（2）、现今网络摄像机编码压缩方式主要有：、 JPEG、MJPEG：1、JPEG压缩技术是所有图像压缩技术的基础，适合静态图 像的压缩，直接处理整个画面，压缩倍数为 20-8

9、0 倍，分辨率没有选 择的余地。2、MJPEG（MotionJPEG是） 在 JPEG基础发展起来的动态图像压缩技 术，只单独的对某一帧进行压缩， 而基本不考虑视频流中不同帧之间 的变化。后来出现了多层式 JPEG（ ML-JPEG）压缩技术，采取渐层式 技术，先传输低解析的图档，然后再补送更细节的压缩资料，使画面 品质改善。（3）、MPEG-：4MPEG-4主要应用于三个领域，数字电视、交互式的图形应用 （包括内容上的合成技术） 、交互式多媒体领域。国内外大部分百万 像素网络摄像机产品一般使用 MJPEG/MPEG-视4频流编码传输， MPEG4 在网络视频监控应用中的优势主要包括以下几方面

10、：、节约存储空间：视音频全同步 40M-120M/路/ 小时，是 同质量的 MPEG1或 MJPEG的 1/10 ；节省存储硬盘成本投入以及后期 的硬盘更换费用。、占用网络传输带宽少：由于压缩比是同质量的 MPEG1和 MJEPG的十倍多，所以网络传输时占用的带宽是同质量的 MPEG1和MJEPG的 1/10 。如在 64K的带宽上， MPEG1和MJEPG平均只能传 1 /2 帧，而 MPEG4可以传 5-7 帧，将大幅度节省了传输线路租用费。3、错误恢复能力强：当网络传输有误码或丢包现象时， MPEG4 受的影响很小并且能够迅速恢复。 如在误码达到 1%时，MPEG1已经无 法播放，而 M

11、PEG4只会有轻微的边缘模糊； 再如当网络传输由瞬间丢 包现象时， MPEG恢1 复至少需要 10 多秒，而 MPEG4只需要 13秒。4、图像质量高：可以达到接近 DVD的效果。5、可变带宽：网络输出速率从 56K-384K 可调。（4）、H.264：当今主流视频压缩格式。H.264 是由国际电信联盟 （iTU-T） 所制定的新一代的视频压缩 格式。 H.264 最具价值的部分是更高的数据压缩比。在同等的图像质 量， H.264 的数据压缩比能比当前 DVD系统中使用的 MPEG-2高 23 倍，比 MPEG-4高 1.5 2倍。正因为如此，经过 H.264 压缩的视频 数据，在网络传输过程

12、中所需要的带宽更少， 也更加经济。目前 H.264 已经获得 DVDForum与 Blu-rayDiscAssociation 采纳，成为新一代 HDDVD的标准，不过 H.264解码算法更复杂，计算要求比 WMA- HD还 要高。高清网络摄像机应用 从用户角度看，城市治安监控、交通、机场、金融等行业的用户，他 们对高清视频图像有着迫切的需求， 而针对建设投资的成本用户是有 心理准备的， 用户担心的不是资金问题， 而是厂商提供的高清系统能 否达到用户的期望要求。1、网络新技术的发展为百万像素高清传输提供带宽保证： 平安城市、金融联网监控等项目都采用自建光纤网络或局域网络实现 1000M 带宽网

13、络。这种千兆带宽资源，在前端安装上述 200 路 720P 百万像素全实时高清摄像机（按每路录像占用 3Mbps计算），占用总 带宽资源 60%80%（实际项目中不可能出现 200路 720P同时解码上 墙，涉及解码上墙的造价， 多用 CIF 格式按点数的 50%100%解码上 墙或 1/5 1/3 点数解码上墙），所以千兆网是完全可以有效支持的。 而在网络高清项目应用时， 多在关键区域监控点安装百万像素高清摄 像机，其它监控点采用基于标准 H.264 压缩算法的 FullD1 标清网络 摄像机或传统的模拟 +编码器模式接入。如银行金库、重要交通路口 卡口或大门、 事故或案件多发地段可以配置百

14、万像素高清摄像机， 这 样关键通道、重点场所的现场事态都有高清图像可调取。 采用百万像素高清加标清的混合组网方式， 既可节约设备成本， 也可 有效节省网络带宽资源，系统的实用性和经济性两者可以完美结合， 充分满足了用户的性价比需求。 （注：实质一条千兆光纤稳定运行带 宽也就大概 400M，过高如 500M，600M就会容易导致网络故障，上述 200路 720P到后端核心交换机实际带宽可达到 650M800M，此处说 的千兆网能承载实际是通过 210 条千兆到一台核心交换机而承载。 而实际项目也不可能出现 200路 720P就只有一条千兆光纤的情况， 技术、工程师也不可能这样设计传输。若上述 2

15、00 路换成 1080P，录 像带宽按 5M甚至是高标准 6M每路计算时，整个传输网络带宽设计就 几乎需要翻一番， 而成本也几乎是翻一翻， 这也就是现在为何市场上 1080P叫得响，但实际项目中只有政府投资的治安监控类特别是道路 违章抓拍这一带有盈利性质的项目才用得广的最大原因。 ） 至于公网传输，百万像素高清网络摄像机都支持双码流技术， 如支持 1080P+720P+D1+CIF全实时双码流，从而在本地可以采用 720P1080P 高清应用，远程时则以 D1+CIF方式供远程用户调用。也 就是说，虽然目前的 ADSL广域网技术对百万像素高清网络摄像机尚 不能大规模支持， 但通过双码流等技术可

16、以满足本地与远程用户的不同需求。2、海量存储技术的发展让存储不再是百万像素高清的应用瓶 颈：按前所述，基于标准 H.264 压缩技术的高清网络摄像机，一 路 720P 高清全实时图像的码流是 3Mbps，录像一小时需要的存储空 间大约是 1.35G 左右（若是 1080P，视频录像通常按 5Mbps计算，一 小时需要 2.25G）；通常，用户往往会问：一支百万像素摄像机就需 要这么大的存储空间， 有多支百万像素怎了得？而实质上一支百万像 素的高清摄像机可以替代多个普通摄像机。而高分辨率的图像质量， 视频的存储将变得更有价值（治安型的监控系统，最终起到作用的 90%都是靠高清晰的回放录像） 。对

17、于高清网络摄像机的高清图像记录就需要网络存储系统（包 括存储服务器和存储设备） 。存储服务器和存储设备最主要的连接方 式有 DAS直连方式、 NAS网络硬盘方式、 SAN（ FCSAN和 IPSAN）存储 区域网络，其中 IPSAN方式采用 IP 架构的以太网络传输，具备良好 的扩展性、 共享性和较低的分摊应用成本， 是目前大中型集中监控存 储主要采用的技术之一。另一方面， IT 上使用的主流数据硬盘容量 已经 TB级以上， 2TB的数据硬盘价格已经平民化（按每小时数据量 1.35G 计算，1TB（实际可用约 920G）的数据硬盘大约可存储 720P的视 频图像 680小时或者 680 路摄像

18、机录像 1个小时的数据）。3、液晶显示器成为高清视频监控新宠： 监控行业的高清没有自己的标准，因此目前主要高清网络摄 文档大全像机厂商均参照广电 HDTV技术标准。国际上公认的关于高清的标准 有两条：视频垂直分辨率 720p 或 1080i ；视频宽纵比为 16:9 。在过 去的几年， 受消费电子市场的推动， 再加上 CRT电视向液晶和等离子 电视屏幕转变， HDTV取得了巨大的成功。目前市场上主流的液晶显 示器尺寸是 21.5 、 24，分辨率可达 19201080，可以点对点兼 容 16:9 格式的 720P和 1080P全高清视频显示。 而液晶电视的主流尺 寸是 42，也是 1080P

19、高清的标准显示尺寸。这些液晶显示器和液 晶电视具有 YPbPr、HDMI等高清接口， 符合高清网络摄像机视频显示 的要求。对于用户比较关注的液晶显示响应时间， 一些主流厂商的面 板更可以达到 5ms，甚至更高的 2ms，完全足以应付 25fps30fps 的 图像刷新需求。可喜的是，安防高清液晶监视器也紧随其后，获得了飞速的发展。 一些基于 DID技术的 LCD液晶显示屏具备超轻薄、 低功耗、高对比度、 无闪烁、低成本等优点，推动了它在安防监控领域的应用，尤其目前 一些大型项目的指挥中心电视墙等普遍采用。 由此可见， 高清视频监 控在显示方面已经不存在瓶颈。4、标准的 H.264 压缩技术提升

20、视频管理中心平台兼容能力： 目前在国内监控市场上的多数监控平台系统都是基于传统的 DVR和 NVS（或 DVS）基础架构。很多人认为这些平台要兼容百万像 素级的图像管理需要花费巨大的开销。 其实不然， 高清与否只是对数 据量和图像解码能力提出了更高的要求， 影响更多的是前端编解码设 备、网络带宽和存储设备。 从某种意义上说，平台对高清的支持能力 与平台的架构有关， 系统架构越好的产品， 在新产品接入上花的代价 也就越小。此外某些 IP 摄像机厂商也可配套提供高清视频监控管理 平台。现阶段主流压缩技术是标准 H.264 压缩算法，采用此种算法 不但画质较好，码流较低， 更为重要的是，标准 H.2

21、64 格式的录像文 件可使用标准解码器解码播放（如：暴风影音、 VLC、MPC、KMPlayer 等），设备通用性和兼容性有很大提高。从某种意义上可以说，标准 的 H.264 可解决困扰整个安防界的录像数据文件兼容性问题。对于用户普遍关心的高清视频图像解码能力问题，目前普通双 核 PC机基本可以解码 4 路 720P（ 30fps ，3Mbps码流）或 1 路 1080P （30fps ，6Mbps码流）。而现在已经有主流 IP 摄像机厂商配套提供 的 1080P、720P、 FullD1 全兼容硬件解码器，从而实现管理中心平台 控制的高清视频解码输出。此外主流 IP 摄像机厂商最新技术已经可 以利用显卡硬件解码核心在一台 PC机上完成多路高清实时视频的解 码显示。