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高清网络摄像机的应用及分析

                           高清网络摄像机的应用及分析

   高清网络摄像机是指能按大于12FPS连续采集最大分辨率大于720P1280*720),甚至达到或超过1080P(分辨率1920*1080)的网络摄像机。满足上面高清定义中720P标准时,可被理解为百万像素级别,因此我们也称高清网络摄像机为百万像素网络摄像机,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:

  采用百万像素传感器,能获得更多的视频信息,一般可达1280×10241392×10241628×1236甚至2048×1536的分辨率;
  采用百万像素镜头,在同样的环境中测试普通镜头与百万像素镜头,百万像素镜头可以更好地配合百万像素传感器,获取到更清晰的图像。
  图象显示质量更高,能够更好地捕捉细节;
  逐行扫描CCD/COMS动态画面表现更流畅;
  可支持HDTV的宽屏输出模式(16:9);
  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。

  摄像机的清晰度取决于传感器性能,CCDCMOS两种感光元件相比,CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪点控制、高质量图像输出、动态影像表现方面都要优于COMS,所以模拟摄像机与标清网络摄像机大多选择CCD作为感光元件。但CCD的响应速度较低,不适用于高清监控摄像机采用的高分辨率逐行扫描方式,因此高清网络摄像机普遍采用CMOS感光元件。

  图像压缩格式直接决定了对传输网络、录像存储、后端处理的要求,也很大程度影响着图像品质。目前在高清网络摄像机中被广泛采用的图像压缩技术有JPEG/MPEG-4/H.264三种方式,每种压缩方式有不同的特点。如JPEG能获得最高的单幅画面质量,且对摄像机本身的处理平台要求也较低,但对连续图像压缩占用带宽最大;H.264可以获得最高的压缩比,但对摄像机本身处理平台要求也最高。为适应各种不同的应用需求和网络环境,比较高端的高清网络摄像机都同时具备这三种编码能力及双码流、多码流功能。

高清监控面临的问题
  高清网络摄像机使图像清晰度有了质的飞跃,但是也给高清监控系统带来了一系列现实的问题:
  网络带宽紧张:分辨率越大、清晰度超高,意味着在进行数据传输的时候码流也会增大,增加网络带宽压力。
  存储空间庞大:数据流量的翻倍,增大了录像容量,给网络存储带来压力。
  对中心控制、管理软件和硬件性能的要求成倍增长;
  对于记录视频图像的管理和事后分析的工作量也将成倍增长;
  投资成本高昂。
  因此,在追求高画质的同时,我们也要为客户考虑解决以上问题。
高清监控按需应用.
  上述高清监控面临的技术挑战可以通过应用来解决。根据目前的现状,用户不应该盲目追求高清。如果所有前端监控点都使用高清网络摄像机,且全部采用实时高清传输的话,对后端的存储和传输会造成很大压力,并造成成本和效率的浪费。所以,应根据用户的需求设计适合的解决方案,比如在高危场所设计安装高清百万像素网络摄像机,正常情况下只采用普通分辨率(CIFD1)来传输实时视频图像,而在报警条件发生时以高像素的JPEG形式传输高分辨率的图像,以便于事后放大观看,掌控细节。这样就可以大大缓解网络压力、存储压力、降低投资成本等。

  目前市面上出现了三码流高清网络摄像机,支持JPEG/MPEG-4/H.264三种不同的视频压缩格式,可以根据客户实际情况设置这三种码流。比如:将较低码流的H.264视频压缩格式的D1图像传向远端给客户进行实时的监看,同时将百万像素的H.264视频压缩格式实时图像传入存储服务器进行录像,另外还可以在报警的时候传输百万像素的JPEG图像,便于事后进行放大确认,寻找可疑对象等。

  总之,我们要遵循原则:在平时传输占用带宽较小的实时图像,而在关键时候传输图像效果好的高清图像。