‧ 網路攝影機的七大問題與八大技術趨勢

來源:慧聰安防網

在大安防時代，網路攝影機正以其在傳輸、高清等方面的出色表現，逐漸形成了規模應用的態勢。我們相信在網路攝影機技術不斷的變革下，其將會突破自身的技術限制和外在條件的束縛，呈現出廣闊的發展前景。

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作為網路影像監控系統中的核心設備，網路攝影機的應用和普及，代表了網路影像監控發展的階段和程度。而素有“千里眼”之稱的網路攝影機正在逐步適應當前和未來的多樣化需求，其必將成為影像監控領域的主流產品。

一、面臨的問題與解決方案

高清網路攝影機面臨著諸多有待解決的問題，如高碼率帶來的頻寬壓力、儲存壓力及高清鏡頭在實際項目中的選擇，和成本問題等等。

1.1 頻寬

Comparative bandwidth of current and proposed Internet access technologies

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IP攝影機在影像網路應用方面，遇到的最大的瓶頸之一就是傳輸頻寬。隨著網路影像監控的廣泛應用，高清影像已經成為市場的主流，然而目前H.264標準，在高清影像監控應用中，呈現出越來越多的侷限性。1080P的影像一般需要佔用4~10M的頻寬，這給網路和系統建設，帶來了較大的成本壓力。

頻寬、成本、技術等原因，都成為限制行業快速向高清化發展的瓶頸。2013年正式發佈的下一代數位視訊壓縮標準，H.265技術得到業內極大關注。

比起H.264，H.265提供了更多不同的工具來降低碼率。以編碼單位來說，H.264中每個宏塊(marcoblock/MB)大小都是固定的16×16像素，而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8×8到最大的64×64。

在相同的圖像品質下，相比於H.264，通過H.265編碼的影像大小，將減少大約39-44%。而在碼率減少51-74%的情況下，H.265編碼影像的品質，還能與H.264編碼影像品質近似甚至更好。

此外，H.265標準也同時支援4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清影像，藉此可以提高智慧分析技術的準確性。由於H.265在壓縮效率、並行處理能力，以及網路適應性方面，相比H.264有非常大的改進，其必將成為接下來幾年壓縮技術的主流。

1.2 成本

除了頻寬之外，成本也是限制網路影像監控發展的另一個主要因素。

對頻寬要求的提高，從而帶來複雜的編解碼，這樣勢必會引起成本的增加。網路攝影機產品的簡單化、安裝的簡便性、終端使用者對網路攝影機的瞭解度等因素，都可能影響到網路攝影機市場的健康成長。

現在大多廠商實現了用系統解決方案的概念，來推IP攝影機，針對目前網路攝影機真正的核心價值，未體現出來的狀況，重點突出整個系統的功能和附加價值，以此來增強競爭優勢。

1.3 多技術合力提升性能

相信隨著技術的不斷發展，所面臨的諸多問題，將被逐步破解，高清監控會變得更easy，高清網路IP Camera的市場也會迅速擴大，所以在看到問題的同時，我們也要看到其未來的發展方向。

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較之傳統類比監控，網路攝影機無疑可以提供，更多的功能、更清晰的畫面、更智慧化的應用，使得以IP Camera為前端所建立起來的IP監控系統，更符合當前資訊化的發展大潮。總體而言，當前業內網路攝影機的主要應用技術，及未來IP Camera的發展方向體現在以下幾方面。

1.4 低照度

有統計表明，治安案件發生90%以上都是在夜間，所以夜間的監控，要比白天的監控更為重要。最低照度是人們評價攝影機，對光照靈敏度的一個指標。業界對於照度低於0.1Lux的攝影機，稱之為低照度攝影機，這個值越低說明攝影機靈敏度越高，性能越好。

1.5 透霧功能

去除影像中的霧氣，改善圖像品質是提升戶外影像監控系統價值的一項關鍵技術。近來，PM2.5這一氣象領域專業詞彙，成為社會關注的熱點話題，空氣中的液滴和固體小顆粒不僅危害人體健康，同時由於大量懸浮粒子的散射作用，大氣能見度下降，戶外圖像顏色和對比度退化，影響圖像資訊的提取，也致使戶外可見度變低導致交通事故頻發。

因此，影像去霧技術成為影像處理，與電腦視覺領域研究的重要課題，也是人們迫切需要解決的問題之一。其採用的圖像增強和圖像復原技術，能夠真實地還原霧前的清晰圖像，針對性強，得到的去霧效果自然。

1.6 智慧分析

一般的智慧分析包括移動偵測、遮擋報警等。更為複雜的智慧分析包括行為辨識與分析，比如人臉辨識、警戒等。智慧分析在前幾年就已經推出了相關的產品，包括各種具有智慧分析功能的網路攝影機。

然而由於實際使用的環境複雜，加之演算法本身不是很成熟，適應能力不強，造成誤報漏報很多。而另一方面客戶的期望很高，但在實際使用中智慧產品不佳的表現，往往很難滿足客戶的實際需求，且很高的維護成本，常常使得這些設備成為一種擺設。

然而毋庸置疑，智慧化是必然的趨勢，隨著監控數量的增多，試想幾十、幾百路甚至上千路的影像，靠人眼一天24小時盯著，不現實也不可能。如何快速地從海量的資料中提取有用的資訊，對於使用者來說，這非常緊要，也是客戶迫切希望解決的。

例如在交通領域，相關的智慧產品開發和應用相對比較成熟，如道路狀況分析、車輛統計、車牌辨識、逆行、壓黃線、違規停車，包括對交通狀況的監控，以及對違法行為的抓拍等，都已有廣泛應用。

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1.7 易用性

與傳統類比攝影機不同，槍型IP百萬像素攝影機涉及到IT的知識，因此，網路攝影機與類比攝影機，在使用上有較大的區別，特別對於操作者，及使用人員都有較高的要求。因此網路攝影機在開發及設計上，要考慮到這些因素，在安裝的便捷性和使用的易用性上，要有充分的體現，例如支持PoE供電、本地影像輸出，以及方便本地調試、支援無線功能等。

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二、未來技術趨勢

網路攝影機要想長久立足於安控行業，不僅要有高新的技術，還需要與時俱進、不斷的創新，那麼未來將向哪些方向發展呢?

2.1 更高解析度

高解析度是高清IP Camera的一個重要因素。發展至今，720P、1080P的高清監控前端已經屢見不鮮，300萬像素、500萬像素的高清IP Camera，也擁有一定的市佔率。

目前最新的4K解析度(4096×2160)是發展的趨勢，它相當於1080P解析度的四倍，當然超高清的代價也是不菲的，每一幀的資料量都達到50MB，對編解碼要求更高，勢必會增加成本。

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2.2 高壓縮演算法

目前主流的壓縮演算法有MPEG和H.264。前者在特定的格式要求下才會使用到，但其對頻寬會帶來更多的壓力，而H.264在壓縮能力上比MPEG高出一倍，所以能獲得更高的壓縮比。

不過，隨著高清網路攝影機解析度的不斷提高，碼流對頻寬及儲存的壓力越來越大，行業需要更高性能的壓縮演算法。H.264 High profile相比第一代H.264，在性能上又提升了一倍，如今，主流的IP Camera廠商，均採用該演算法對影像進行壓縮。在未來，H.265演算法則是新技術的代表，可以有效提高壓縮效率，減少延遲等，可實現利用1~2Mbps的傳輸碼流，傳送1080P畫質圖像。這也意味著，智慧手機、平板等行動設備，將能夠直接線上播放1080P的全高清影像。

2.3 雲端技術應用

上敦 NVR

雲端運算將使安控行業發生商業模式的變革，使使用者能夠像用水、用電一樣地使用安控服務。隨著虛擬化、大數據及網路的不斷發展，雲端安控正在不斷地湧現。攝影機作為安控體系中重要的組成部分，已經實現了配合網路硬碟錄影機NVR，實現雲端儲存。

當雲攝影機連接NVR損壞之後，IP Camera會自動儲存到這個NVR所屬雲的NVR中，實現了對雲攝影機的容災儲存。雲端技術還可以包含如雲報警、雲圖片、雲共用等前端技術，用戶可以通過IE流覽器，或者雲端軟體，進行流覽與操作。

2.4 家用化

視頻監控的家庭化、民用化發展非常迅速，同時其中也蘊含著巨大的商機。在過去，老百姓並沒有多少安全防範意識，這與當時的經濟條件、網路基礎建設、設備先進性等有著密不可分的關係。

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時至今日，即便是高清IP Camera的價格對於普通家庭用戶而言，均在承受範圍。手機即時瀏覽家裡的情況，手機控制家用電器的開啟和關閉，將是必然趨勢，IP Camera在智慧家居裡，將發揮不可取代的作用。

並且家用高清IP產品的P2P隨插即用、自動穿透多層路由、無需IP功能變數名稱配置、自我調整網路、支援多終端系統監控等簡單易懂的功能特性，使得安裝更加簡單，只需要按照說明書簡單的指示就可安裝。

2.5 4G行動監測

3G、4G行動資料網路的部署，使無線網路作為影像載體成為可能，尤其是電信商都已經開始了4G的建設和測試，並大力推廣4G網路，最高速度可以達到100Mbps，完全可以滿足當下高清IP Camera的通信頻寬，行動影像監控是將來的一個重要發展方向。影像監控使原有基於固網的影像監控，逐步向分散式行動影像監控過渡，如鐵路、公交、地鐵等行業，從而突破原有影像監控，在地域、技術、成本等方面的限制，使業務應用受眾面得以擴大。

2.6 平臺整合

作為前端產品，高清IP Camera必然離不開後端平臺軟體的支援。因此在可應用規模、系統軟體功能、系統擴展性、系統穩定性，以及操作人性化方面，會成為高清IP Camera未來的主要競爭點。

現在的高清網路監控，監控點數和系統使用者，以及圖像清晰度都在增加和提高，在一套高清系統中，我們不能奢望只有攝影機一種產品，還要相容更多的網路視訊伺服器、NVR等系列產品。

2.7 功能豐富多樣

網路攝影機產品的功能形態，較傳統產品更為豐富，可以為用戶帶來更多的附加值，攝影機廠商也會在各自的IP Camera產品中，融入豐富且實用的功能，以吸引更多的用戶。

如可加入抓拍發送簡訊、電子防抖、3D列印技術和走廊模式等功能。其中我們可以在高清網路攝影機中，配置內置的Email用戶端、當在能接入網路時，攝影機設備還可以通過Email的方式，把報警觸發時抓拍的圖片，發送到指定的郵箱。

也可以通過COM口與能連接的SIM卡的設備連接，利用簡訊等方式下發給指定的手機終端。這樣，做到即時且智慧的監控，而僅利用很小的頻寬和成本。如此多的豐富功能勢必會帶來更好的用戶體驗。