高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)代表著監(jiān)控?cái)z像機(jī)的未來(lái)。我國(guó)以光傳輸系統(tǒng)為代表的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)應(yīng)用正日益普及，跨越較大地理范圍的超高速骨干網(wǎng)絡(luò)和局部地區(qū)的高速網(wǎng)絡(luò)已成為常態(tài)設(shè)施，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大碼流的高清圖像實(shí)時(shí)傳輸已經(jīng)成為可能，而且資費(fèi)還有不斷下調(diào)的空間。這些都為高清監(jiān)控打開(kāi)了寬廣的發(fā)展空間。

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)舉足輕重

　　我們知道，傳統(tǒng)的標(biāo)清監(jiān)控分為模擬、數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)三種類型。模擬監(jiān)控的前端是模擬攝像機(jī)，后端是矩陣。數(shù)字監(jiān)控的前端也是模擬攝像機(jī)，后端是DVR。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的前端有兩種，一種是模擬攝像機(jī) 視頻編碼器，一種是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，后端是平臺(tái)。也就是說(shuō)，在標(biāo)清監(jiān)控時(shí)代，前端有模擬攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻編碼器 模擬攝像機(jī)等多種類型。

　　當(dāng)前高清視頻傳感器以CMOS為主，CMOS傳感器直接輸出數(shù)字化的視頻信號(hào)，在攝像機(jī)中通過(guò)DSP或ASIC對(duì)此數(shù)字高清視頻信號(hào)直接進(jìn)行壓縮編碼，然后以網(wǎng)絡(luò)化方式傳輸，要比攝像機(jī)直接輸出高清信號(hào)來(lái)得經(jīng)濟(jì)，且處理效率更高。

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在提供給人們清晰的視覺(jué)體驗(yàn)的同時(shí)，也對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了更高的要求。要得到大規(guī)模的應(yīng)用，除了被動(dòng)期待網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商做出一些調(diào)整外，更需要主動(dòng)采取一些替代方案來(lái)緩解高清攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸寬帶不夠的矛盾。

　　1、采用先進(jìn)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

　　積極采用先進(jìn)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，確保用最少的數(shù)據(jù)量去實(shí)現(xiàn)最好的圖像質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)圖像編碼技術(shù)與智能技術(shù)的結(jié)合，采用局部編碼的方式，可以在相當(dāng)程度上降低高清圖像傳輸所需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

　　目前，主流的壓縮格式有三種，分別是JPEG、MPEG-4、H.264。JPEG是單幀圖片的壓縮，單張圖片的效果最佳，但占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源較大；MPEG-4和H.264是幀與幀之間的連續(xù)壓縮。其中目前最流行的壓縮格式H.264的壓縮效率最高，經(jīng)過(guò)H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中所需要的帶寬更少。

　　2、提供雙碼流支持

　　在實(shí)現(xiàn)高清本地錄像的同時(shí)，采用雙碼流技術(shù)可以兼顧降低遠(yuǎn)程傳輸?shù)膸捠褂煤捅ＷC當(dāng)?shù)剌^好的圖像質(zhì)量。高清攝像機(jī)在遠(yuǎn)程監(jiān)控環(huán)境下，可提供一路高碼率的碼流用于本地高清存儲(chǔ)，例如720P/1080P編碼，一路低碼率的碼流用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，例如QCIF/CIF編碼，同時(shí)兼顧本地存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流格式，達(dá)到本地高清存儲(chǔ)，同時(shí)后端低碼流網(wǎng)絡(luò)傳輸。能在用戶所能獲得的網(wǎng)絡(luò)資源有限的情況下，得以確保傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　3、提高智能技術(shù)附加值

　　智能技術(shù)可以提高監(jiān)控效率，它所能帶來(lái)的價(jià)值還不止于此，通過(guò)編碼和智能分析前置，內(nèi)嵌智能分析模塊的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以從源頭上攫取有價(jià)值的信息再傳到后臺(tái)，可降低傳輸壓力，真正做到有效傳輸。高清攝像機(jī)自身即可對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析判斷，并將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)中，這不同于以往智能技術(shù)將圖像傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)后再由軟件進(jìn)行分析報(bào)警的方式。以往的方式需要占用太多帶寬和存儲(chǔ)空間，并且由于圖像信號(hào)在傳輸過(guò)程中存在損失，易出現(xiàn)誤報(bào)警。而高清攝像機(jī)由于所有信號(hào)處理都在前段攝像機(jī)內(nèi)部，信號(hào)是最完整的，所以報(bào)警的準(zhǔn)確率大大提升，同時(shí)可以降低帶寬。

　　4、完善前端緩存技術(shù)

　　設(shè)計(jì)合理的前端緩存技術(shù)，保證設(shè)備圖像不丟失。高清攝像機(jī)本身數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力有限，依賴于通訊傳輸和后端存儲(chǔ)設(shè)備。我們可以通過(guò)設(shè)計(jì)合理的前端緩存機(jī)制，來(lái)防止通訊故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失。例如，在高清攝像機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可選配板載存儲(chǔ)器或其他存儲(chǔ)設(shè)備，并支持離線工作。在網(wǎng)絡(luò)異常中斷的情況下，可將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在本地，等網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后再傳回服務(wù)器。還可以通過(guò)網(wǎng)管技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)中斷時(shí)的前端緩存，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動(dòng)上傳錄像數(shù)據(jù)，從而確保錄像的完整性。

　　5、制定并遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　監(jiān)控市場(chǎng)各廠家有必要聯(lián)合起來(lái)，制定一些通行的規(guī)范，求大同，存小異。目前Onvif、PSIA等標(biāo)準(zhǔn)化組織的出現(xiàn)讓人看到視頻產(chǎn)品和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的希望。視頻監(jiān)控“即插即用”的時(shí)代相信已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

　　光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)于監(jiān)控有著普及型的推動(dòng)，但是同樣受著網(wǎng)絡(luò)帶寬的約束，在大規(guī)模遠(yuǎn)距離的工程中傳輸性能捉襟見(jiàn)肘，以目前基礎(chǔ)的百萬(wàn)像素高清720P規(guī)格計(jì)算，碼流約是D1的2倍，帶寬達(dá)到4M左右，而采取1080P計(jì)算，碼流更是D1的5倍，所用帶寬約為10M。以100M以太網(wǎng)為例，在確保流暢的前提下，實(shí)際上同時(shí)只能承載5路左右的高清圖像，但如果同一視頻源有多個(gè)用戶訪問(wèn)，占用的帶寬會(huì)更大。換成千兆以太網(wǎng)可以承擔(dān)幾十路，對(duì)于小規(guī)模高清監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效解決，對(duì)于大工程而言，傳輸性能就會(huì)成為絆腳石。

　　近年來(lái)，由于光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，也使得光纖傳輸監(jiān)控系統(tǒng)的造價(jià)大幅降低，所以光纖和光端機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越普及。就目前筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，光纖已廣泛應(yīng)用于家庭光纖和辦公室接入網(wǎng)，在家庭智能化、辦公自動(dòng)化、工控網(wǎng)絡(luò)、車載機(jī)載和軍事通信網(wǎng)等領(lǐng)域。對(duì)于傳輸帶寬、傳輸距離要求較高的高清視頻流來(lái)說(shuō)，光纖時(shí)代來(lái)臨實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控不再是夢(mèng)。

　　從發(fā)展的眼光看，由于光纖傳輸?shù)奶匦?，使得光纖為傳輸數(shù)字高清信號(hào)的首選傳輸介質(zhì)。光纖傳輸還具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　1、寬頻帶，大通信量

　　光纖的頻帶很寬，理論可達(dá)30億兆赫茲，可保證數(shù)字高清信號(hào)的傳輸帶寬和質(zhì)量。是傳統(tǒng)銅電纜根本無(wú)法比擬的。這就使得光纖成為用于高帶寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐牖A(chǔ)技術(shù)。

　　2、損耗低，適用遠(yuǎn)距離傳輸

　　使用傳統(tǒng)電纜傳輸數(shù)字高清信號(hào)有效距離不過(guò)為幾百米，而用光纖可傳輸幾百米甚至幾十公里遠(yuǎn)。對(duì)于降低高清信號(hào)通信成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。

　　3、抗電磁干擾、無(wú)串音干擾，保密性高

　　光纖是絕緣體材料，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化干擾，不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響，所以光纖提供了比銅線更清晰的信號(hào)；光波在光纜中傳輸過(guò)程中很難從光纖中泄漏出來(lái)。這樣，即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多，也可實(shí)現(xiàn)無(wú)串音干擾，在光纜外面，也無(wú)法竊聽(tīng)到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

　　4、重量輕，體積小便于施工維護(hù)

　　其抗張強(qiáng)度好，質(zhì)量小，而且比較小巧，所以光纜能最大限度的擴(kuò)大配線管道的使用率，并且能夠盡可能的減小安裝問(wèn)題。通過(guò)以下的數(shù)字我們可以分析出光纖的優(yōu)勢(shì)，1000根1km長(zhǎng)的雙絞線重達(dá)8000kg，而容量更大的1km長(zhǎng)的兩根光纖的重量只有100kg重，這就極大減少了必須維護(hù)的昂貴機(jī)械支撐系統(tǒng)的需要，所以光纖要?jiǎng)龠^(guò)銅線。

　　5、可擴(kuò)展性

　　以光纖為傳輸介質(zhì)的系統(tǒng)擴(kuò)展能力很強(qiáng)，由于光纖的通頻帶很寬，且抗化學(xué)腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。投資一次形成物理鏈路后，即可在原有鏈路的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)容，只需更換設(shè)備部分而已，而不必更換原有的光纖網(wǎng)絡(luò)。大大的節(jié)約系統(tǒng)的升級(jí)成本。

　　光纖傳輸技術(shù)為迎合未來(lái)的需要提供了不可比擬的彈性和擴(kuò)展性。光纖可以提供比銅線高得多的帶寬，這使得它被越來(lái)越多的用于視頻信號(hào)、計(jì)算機(jī)信號(hào)和高清信號(hào)的傳輸。光纖技術(shù)為高清視頻監(jiān)控提供了最好的解決方案。

　　隨著監(jiān)控技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，結(jié)合光學(xué)成像技術(shù)、智能分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等等帶來(lái)新的變革，在不斷滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)需求的同時(shí)，趨向于一種自我的完美實(shí)現(xiàn)。它深刻地影響著監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，也將深刻地改變我們的生活方式。