傳輸、編碼壓縮方式
現(xiàn)今，高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的信號傳輸一般有2種：一種為Mono/RAW傳輸，直接通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號不進(jìn)行任何壓縮編碼在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，直接將數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)并借助計算機(jī)的處理手段在計算機(jī)中顯示出來，代表產(chǎn)品如ProsilicaGC-Series系列、Baslerscout系列高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；另外一種為編碼傳輸。
現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)編碼壓縮方式主要有：
JPEG、MJPEG
JPEG壓縮技術(shù)可以說是所有圖像壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)。它適合靜態(tài)圖像的壓縮，直接處理整個畫面，壓縮倍數(shù)為20-80倍，分辨率沒有選擇的余地。所以要等到整個壓縮檔案傳輸完成才開始進(jìn)行解壓縮成影像畫面，而這樣的方式造成傳輸一個高解析畫面時須耗時數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘。
本篇文章來源于:安防知識網(wǎng)(
www.asmag.com.cn)
而MJPEG(MotionJPEG)是在JPEG基礎(chǔ)發(fā)展起來的動態(tài)圖像壓縮技術(shù)，它只單獨(dú)的對某一幀進(jìn)行壓縮，而基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化。通過此壓縮技術(shù)可獲取清晰度很高的視頻圖像，而且可靈活設(shè)置每路的視頻清晰度和壓縮幀數(shù)，并且壓縮后的畫面還可任意剪接。但它的缺陷也非常明顯：其一、丟幀現(xiàn)象嚴(yán)重、實時性差，在保證每路都必須是高清晰的前提下，很難完成實時壓縮。其二、壓縮效率低，存儲占用空間較大。
后來又出現(xiàn)了多層式JPEG（ML-JPEG）壓縮技術(shù)，它采取漸層式技術(shù)，先傳輸?shù)徒馕龅膱D檔，然后再補(bǔ)送更細(xì)節(jié)的壓縮資料，使畫面品質(zhì)改善。這種方式所需的時間雖然與原先的方式一樣。但由于可以先看到畫面，所以使用者會覺得這種方式較好。
MPEG-4
MPEG-4于1998年10月定案，在1999年1月成為國際性標(biāo)準(zhǔn)，隨后為擴(kuò)展用途又進(jìn)行了第二版的開發(fā)，于1999年底結(jié)束。起初，MPEG-4主要應(yīng)用于視像電話（VideoPhone）,視像電子郵件（VidoEmail）和電子新聞（Electronicnews）等領(lǐng)域，其對傳輸速率要求較低，一般在4800-64000bits/sec之間。這項技術(shù)利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳送資料，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。MPEG-4的特點(diǎn)是其更適于交互AV服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控。這是一個有交互性的動態(tài)圖像標(biāo)準(zhǔn)。
目前，MPEG-4被主要應(yīng)用于三個領(lǐng)域：數(shù)字電視、交互式的圖形應(yīng)用（包括內(nèi)容上的合成技術(shù)）、交互式多媒體領(lǐng)域。MPEG-4提供了標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)使其能被整合到產(chǎn)品、分類、內(nèi)容訪問等過程中去。
MPEG4在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用中的優(yōu)勢主要包括以下幾方面：
1、節(jié)約存儲空間：視音頻全同步40M--120M/路/小時，是同質(zhì)量的MPEG1或MJPEG的1/10；節(jié)省存儲硬盤成本投入以及后期的硬盤更換費(fèi)用；
2、占用網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬少：由于壓縮比是同質(zhì)量的MPEG1和MJEPG的十倍多，所以網(wǎng)絡(luò)傳輸時占用的帶寬是同質(zhì)量的MPEG1和MJEPG的1/10。如在64K的帶寬上，MPEG1和MJEPG平均只能傳1/2幀，而MPEG4可以傳5--7幀，將大幅度節(jié)省了傳輸線路租用費(fèi)；
3、錯誤恢復(fù)能力強(qiáng)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸有誤碼或丟包現(xiàn)象時，MPEG4受的影響很小并且能夠迅速恢復(fù)。如在誤碼達(dá)到1%時，MPEG1已經(jīng)無法播放，而MPEG4只會有輕微的邊緣模糊；再如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸由瞬間丟包現(xiàn)象時，MPEG1恢復(fù)至少需要10多秒，而MPEG4只需要1~3秒；
4、圖像質(zhì)量高：可以達(dá)到接近DVD的效果；
5、可變帶寬：網(wǎng)絡(luò)輸出速率從56K--384K可調(diào)。
國內(nèi)、外大部分百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品(如AXIS)一般使用MJPEG/MPEG-4視頻流編碼傳輸。
H.264
H.264是由國際電信聯(lián)盟(iTU-T)所制定的新一代的視頻壓縮格式。H.264最具價值的部分是更高的數(shù)據(jù)壓縮比。在同等的圖像質(zhì)量，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比當(dāng)前DVD系統(tǒng)中使用的MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍。正因為如此，經(jīng)過H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟(jì)。在MPEG-2需要6Mbps的傳輸速率匹配時，H.264只需要1Mbps--2Mbps的傳輸速率。目前H.264已經(jīng)獲得DVDForum與Blu-rayDiscAssociation采納，成為新一代HDDVD的標(biāo)準(zhǔn)，不過H.264解碼算法更復(fù)雜，計算要求比WMA-HD還要高。我們知道ATI從RadeonX1000系列、NVIDIA從GeForce6系列開始絕大部分顯卡均加入了對H.264硬解碼的支持。在國內(nèi)，以海思Hi-3511芯片開發(fā)的高清百萬像素攝像機(jī)一般采用H.264BaselineProfile@Level2.2壓縮算法。
高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)屬當(dāng)前數(shù)字視頻產(chǎn)品中比較領(lǐng)先的，質(zhì)量高、功能全，應(yīng)該屬于業(yè)內(nèi)高端產(chǎn)品。但此類攝像機(jī)因為有網(wǎng)絡(luò)資源占用、不同系統(tǒng)兼容、設(shè)備價格等各種原因還沒有引起市場上更多的注意。
本篇文章來源于:安防知識網(wǎng)(
www.asmag.com.cn)
高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)選購要點(diǎn)
從當(dāng)前市場推出的高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)來看，采用的壓縮方式仍然以RWR/MJPEG/MPEG4為主，而在其帶寬、傳輸速率方面沒有更加明確的量化數(shù)據(jù)，使得用戶雖然了解其超高的圖象質(zhì)量，但仍然對其在如此高圖象質(zhì)量下的圖像連續(xù)性和傳輸所需的帶寬產(chǎn)生疑惑。因此這類產(chǎn)品在選擇時需要注意如下幾點(diǎn)：
1、確切了解高質(zhì)量圖像下的實際帶寬、傳輸速率等量化指標(biāo)，并針對項目建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行科學(xué)評估；
2、采用CCD還是COMS感光芯片？若CCD芯片方案，其采用何種（單通道/多通道）“輸出平衡”技術(shù)，幀速率是否滿足實際需求；
3、光學(xué)鏡頭的配合問題，必須配套使用工業(yè)級百萬鏡頭否則無法體現(xiàn)出攝像機(jī)的高清畫質(zhì)優(yōu)點(diǎn)；
4、充分考察此類產(chǎn)品在低照度環(huán)境下的實際表現(xiàn)，尤其是廠商采用何種技術(shù)來補(bǔ)償?shù)驼斩认碌某上瘢?
5、考察此類產(chǎn)品的軟件功能及SDK技術(shù)支持，以便與其它系統(tǒng)或其它設(shè)備兼容使用。
如恒業(yè)國際NCC-4514型號高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)：采用2/3"CCDExViewHADprogressivescanSonyICX285，分辨率1.4Megapixel，清晰度>800線；采用GigabitEthernet數(shù)據(jù)接口，幀率達(dá)15.2幀/秒；快門速度1/50000s--0.06s可調(diào)，支持自動曝光；增益91--1023調(diào)節(jié)范圍可調(diào)，且支持自動增益；閃光燈控制信號輸出；內(nèi)置用戶自定義數(shù)據(jù)區(qū)；提供SDK，支持用戶二次開發(fā)等。
參考以上產(chǎn)品參數(shù)可以知道SonyICX285這款單通道逐行掃描CCD芯片分辨率為140萬像素，幀速率最大為15FPS/s（即22MB/s）。若應(yīng)用于電子警察、治安卡口等智能交通應(yīng)用上，其140萬像素高清分辨率及超低靈敏度照度能在夜間得到清晰的闖紅燈系統(tǒng)紅綠燈狀態(tài)信息圖片，15.2FPS/S的速率完全高于智能交通系統(tǒng)功能所需的4-5FPS/S要求；NCC-4514特別改進(jìn)采用千兆網(wǎng)(GigE)接口，相比市場上主流的100M接口，1Gb/s的傳輸速率大幅提高，使得傳輸速率不再是實際應(yīng)用中的瓶頸；直連長度最大90m距離，大大增強(qiáng)了產(chǎn)品應(yīng)用靈活性，通過以太網(wǎng)可遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)，使用方式不再受限于距離限制；攝像機(jī)硬件實現(xiàn)連續(xù)、觸發(fā)模式下自動增益，自動曝光等特性，又使得該產(chǎn)品特別適合超速抓拍、電子警察、卡口監(jiān)控等智能交通應(yīng)用場合。
高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)讓監(jiān)控的圖像更加清晰和細(xì)膩，對于一些需要更高像素畫質(zhì)的場合，例如：火車站廣場的監(jiān)控：既要求攝像機(jī)能大范圍的控制人流的動向，又要求在錄像回放中能夠識別人物的臉部特征。
結(jié)語
隨著國際市場和國內(nèi)市場對于監(jiān)控系統(tǒng)的普及和大量使用，人們對圖像的要求越來越高：從最開始的能看到圖像，到現(xiàn)在的要清晰的圖像，到今后的能進(jìn)行處理分析的高清晰圖像。整個市場高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的氛圍，消費(fèi)者的需求無疑刺激高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等高清技術(shù)與產(chǎn)品的快速普及。
