網路攝像機的優缺點

2021-08-04 11:29:10 字數 4785 閱讀 8690

網路攝像機發展歷程

ip網路攝像機誕生於上世紀90年代中期。由於那個時期全球網路以窄帶為主,大型寬頻網路為主的商業應用很少,而網路頻寬低,限制了**傳輸的質量;編碼方式落後導致對頻寬需求很大,而攝像機整合編碼功能的晶元也不是很多,加上本身造價昂貴,因此市場對此需求很低。

直到20世紀末期,隨著寬頻技術和其它相關科技的日新月異,網路開始以人類想像不到的速度發展起來,從isdn到dsl及專網的建設使網路**成為新興的行業,在這個大的環境下,快速的網路普及及編碼技術的推新使網路攝像機逐步被市場的有識之士所認可,於是更多的廠商大膽地投入到這一新興領域。當時在國內還沒有網路攝像機的製造商,但在國內市場已經出現台灣、日本、南韓品牌的網路攝像機。

由於早期的網路攝像機採用m-jpeg的非實時壓縮方式,但無論從影象效果,還是配套條件看,市場的需求未成氣候。步入21世紀初期後,mpeg-4的壓縮演算法應用於網路監控領域,開始了正式的網路**產品市場應用宣傳與推廣,市場逐漸開始接受並適應了網路**編碼器與模擬攝像機配套應用的方式。之後幾年,網路**技術已普遍被廣大客戶認可,並逐步開始大規模應用,這為網路攝像機的發展奠定了良好的技術基礎和應用環境。

直到2023年後,在網路**技術日漸成熟和網路**伺服器產品競爭日趨激烈的階段,各主要廠商開始將網路**技術轉向網路攝像機,並逐步推出了各種型號的產品。截至2023年底,在全世界從幾個廠商快速發展到成百上千的網路攝像機的生產廠商,編碼技術也已經趨向於h.264編碼方式。

由此可見,用網路攝像機可取代傳統模擬cctv監控產品,網路攝像機已給監控市場帶來全新的衝擊。

網路攝像機與傳統攝像機的異同點

眾所周知,傳統的模擬黑白攝像機主要由鏡頭、影象感測器、定時驅動及同步訊號產生、**訊號處埋及電源等五大部分組成。如果是彩色,則要增加濾色片與色彩處理部分,而網路攝像機則要在上述的基礎上增加**和聲音編碼壓縮模組以及網路連線控制模組及介面等。

由於dsp晶元效能的提高和完善,而被用於攝像機中進行數字訊號處理。因此,在模擬攝像機中,ccd感測器所產生的模擬訊號首先將被a/d(模擬/數字)轉換器轉換為數碼訊號,這樣**影象就可以通過其內建的dsp晶元進行處理和完善;經過dsp處理後的數字影象訊號接著又被重新轉化為模擬訊號,用於在同軸電纜上進行傳輸;最後,當該模擬訊號到達後端的dvr時,又被dvr重新數位化然後儲存到硬碟上。可以看出,在這一過程中,影象訊號要經過三次轉化,而每一次轉化都會造成影象質量不同程度的下降。

但在網路攝像機中,影象經過數位化之後將一直保持數位化的狀態,無需進行多次數/模或模/數轉化,從而避免了影象質量下降的現象發生。當攝像機把影象進行編碼壓縮後,通過網路利用tcp/ip協議進行傳輸;通過網路攝像機或鏡頭、雲台和其它外部裝置進行操作控制(參見圖1)。

下面,首先要介紹以下幾種適用於網路攝像機中的影象壓縮編碼標準。

m-jpeg

m-jpeg技術即運動靜止影象壓縮技術,它把運動的**序列作為連續的靜止影象來處理,這種壓縮技術方式單獨完整地壓縮每一幀,在編輯過程中可隨機儲存每一幀,可進行精確到幀的編輯。但m-jpeg只對幀內的空間冗餘進行壓縮,不對幀間的時間冗餘進行壓縮,故壓縮效率不高。

mpeg-4

所謂mpeg-。mpeg-4壓縮倍數為450倍(靜態影象可達800倍),專為移動通訊裝置(例如移動**)在英特網實時傳輸音/**訊號而制定的最新mpeg標準。mpeg-4和mpeg以往的版本相比,最大的不同之處在於mpeg-4使用「圖層」(layer)方式,能夠智慧型化選擇影像的不同之處,在壓縮下個別編輯畫面,使**件容量大幅縮減,而加速音/**的傳輸。

h.264

h.264是itu-t的vceg和iso/iec的mpeg的聯合**組開發的乙個新的數字**編碼標準,它既是itu-t的h.264,又是iso/iec的mpeg-4的第十部分。

在相同的重建影象質量下,h.264能夠比h.263節約50%左右的位元速率,比目前根據mpeg-4實現的**格式在效能方面提高33%左右。

由此可見,h.264在影象壓縮方面最節省頻寬.

網路攝像機優勢

高畫質晰的影象質量

近年來,高解析度電腦顯示器和數字攝像機不斷出現,終端使用者也開始要求將影象解析度提高到百萬畫素的級別,**監視應用的終端使用者同樣也開始提出類似的要求。現階段,模擬黑白監控攝像機高解的是752×582,能達到的電視線一般最多為564tvl,而現在一般的網路攝像機都能到4cif,即704×576的解析度,換算成畫素也就40多萬。但是隨著百萬畫素高畫質的概念,主流廠商陸續推出100萬畫素、200萬畫素甚至300萬畫素的效果.

整合儲存卡和音訊

網路攝像機不僅擁有模擬攝像機影象採集功能,相比模擬攝像機加編碼器和平台的方式,它的優勢本身已經是乙個前端處理系統,如voip、報警、232/485序列裝置的接入等等,除此以外,還可以將移動偵測、**丟失、儲存異常等報警訊號通過網路傳送給後端。網路攝像機可內嵌儲存系統,採用的是sd或其他的儲存卡,儲存卡可作為網路故障時影象的暫存裝置,等網路恢復正常,再將**進行上傳,可有效地保證**資料的連續性和完整性。儲存卡的另外乙個用處是將重要的報警影象進行本地攝像機儲存,同時上傳後端,這樣不會因為網路的不可靠傳輸導致**資料的缺失。

另外,可以整合雙向音訊功能,即內建mic和揚聲器的輸出。比如在停車場監控中,如保安在監控中心發出警告指令使違法人員遠離車輛;再如在醫院應用,重點病房安裝監控保證醫生和**24小時了解病人的狀況。那麼,病人在病房通過攝像機的mic和揚聲器可以實時和醫生進行溝通。

現在的應用以單工和半雙工為主.

支援poe功能

poe(power over ethernet)乙太網供電這項創新的技術,是用一條通過乙太網電纜同時傳輸乙太網訊號和直流電源,它將電源和資料整合在同一有線系統當中,在確保現有結構化佈線安全的同時,保證了現有網路的正常運作。poe網路攝像機具有以下優點:

1、poe功能連線

·施工上安裝簡單,只需要布置一根雙絞線,不需要敷設電源線,可以省去昂貴的電源線,省去敷設電源線的工作量。布置點位相對比較自由,不用考慮電源取電的難題,只要網路線可以到達的地方都可以安裝,減少安裝過程中考慮的因素;

·poe供電時不用單獨敷設220v的電源,減少訊號的干擾導致影象不清晰、衰減大的因素;

·採用集中供電方式,只需要對交換機進行集中供電,供電的範圍比較集中,容易管理,成本較低;

·通過poe供電,前端沒有強電,系統的安全性好,不會因為電源問題發生事故,尤其在安全性要求高的場所,優勢更加明顯。poe網路攝像機增加網路防雷模組就可以保證前端裝置在雷雨天氣的安全,網路線不超過100公尺,不容易形成感應電勢擊壞攝像機的電子元器件。

2、支援無線功能

網路攝像機不僅具備poe功能可節省佈線的成本和難度,有些廠家已經在攝像機內部增加無線網絡卡模組或提供無線網絡卡的插槽,支援無線功能的攝像機可以接入無線ap實現採集前端**資訊到後端的目的。現在支援無線傳輸的技術有很多,wifi、mesh、wimax等等,現在點對點傳輸距離可達到幾十公里以上(如圖6),可以滿足一些監控的需求,但是要想使無線監控今後成為主流,還需一段時間,取決於無線網路的發展。

3、安全通訊

模擬攝像機使用同軸電纜傳輸**資訊,其中沒有任何加密和認證機制。在這種情況下,只要能夠知道**電纜的位置,任何人都可以通過搭線的手段來**其中傳輸的**畫面。更糟的是,心懷不軌的人還可以來個移花接木,將某個重要的**監視訊號切換到其它的訊號源,使使用者的**監控系統徹底失效(如同電影中經常會出現的場景一樣)。

但是對於網路**系統來講,網路攝像機可以對採集到的**訊號首先進行加密,然後再通過網路進行傳輸,從而可以確保**資訊無法被非數字證書對連線請求進行認證,確保只有特定的網路攝像機才能夠接入系統,從而有效避免了欺詐行為授權人員獲取或者篡改。系統可以通過使用高安全性的,如網路攝像機還可以在**資料中加入「水印」資訊,「水印」資訊可包括影象摘要、時間、地點、日期、使用者資訊、報警資訊等等,從而在安全事件發生之後可以確保系統儲存了有效的證據。

4、前端智慧型化

智慧型監控系統中的許多技術適合在前端實現,如車牌識別、人臉檢測、行為分析、目標跟蹤等。智慧型分析技術的日益成熟使得智慧型技術逐步產品化,同時也逐步走入實用階段。當前的**監控系統中,有太多的**資料被錄製和儲存下來,但是這些資料中大多都是一些無關緊要的畫面,重要事件的資訊往往被淹沒在海量的錄影資料當中,從而給事件的分析和處理工作帶來很大的難度,同時也浪費了寶貴的儲存資源。

而具有智慧型的網路攝像機可以解決這樣的困境:基於計算能力上的侷限,集中式的**監控系統無法實現對大量**資訊的實時分析工作。而網路攝像機擁有專用的、高度整合化的硬體裝置,其自身可實現高階**分析演算法,這一特性大大降低了對後端裝置的效能要求,從而使使用者可以構建出超大規模的智慧型**系統。

一些高階智慧型**分析演算法(如車牌號碼識別、人數統計等等)也可以整合到網路攝像機當中。通過使用網路攝像機,可以做到將系統的智慧型整合到**監控的前端裝置當中,能夠使使用者獲得乙個比傳統的dvr或其他集中式的系統更加有效和功能強大的**監控解決方案。所以網路攝像機將是乙個承載智慧型技術的理想平台。

網路攝像機發展趨勢

1、百萬畫素網路攝像機產品型別增加

現階段,百萬畫素網路攝像機以槍機和半球為主,但隨著技術的成熟和使用者需求的日益明確化,網路百萬攝像機也將會衍生出網路高畫質球型攝像機。至於在偏遠或不便於搭建網路環境下的網路監控系統,要想實現高畫質的效果,將通過無線網路高畫質攝像機,以解決終端接入問題。

2、演算法的改進

網路攝像機的核心技術是其**編碼壓縮技術。目前網路攝像機主要包括通用dsp晶元技術和asic晶元技術兩大實現方案。由於國內使用者對頻寬和幀率要求比較敏感,要求在低頻寬下依然滿足25幀的傳輸速率,因此mpeg-4演算法尤其h.

264演算法在國內大有市場。h.264演算法的壓縮比是mpeg-2的2-3倍,是mpeg-4的1.

5-2倍。因此在h.264演算法的優化上各廠家都有很大的提公升空間來滿足客戶對頻寬占用的需求。

另外,百萬畫素攝像機應用h.264編碼方式是今後發展的方向,但是現在的情況是各家演算法不同,壓縮的質量和效果也不同,更重要的是現在支援1920×1080p的解析度攝像機已經問世,但是同時支援25ips的廠家幾乎沒有,現在能夠做到720p@25ips已經不錯了,因此這也是今後發展的潮流。

模擬攝像機與網路攝像機的區別

目前,網路攝像機已經完全趕上了模擬攝像機技術並可用滿足相同的需要和規格要求。此外,正如您在指南中讀到過的,網路攝像機已在某些重要領域超過了模擬攝像機的效能。下面列出了當今網路攝像機和模擬相機之間最重要的10個功能性區別,同時也說明了為什麼在開發和擴充套件您的 監控系統之前理解這些因素是十分重要的。1...

網路攝像機與模擬攝像機有麼區別

區別 易用性 網路攝像機 內建web,使用一台pc上的標準web瀏覽器,就能夠管理和檢視影象。模擬攝像機 閉路,只能在內部監看,不可以遠端監看。實用性 網路攝像機 能夠遠端管理和檢視影象。網路攝像機可將影象資料存在遠端的硬碟上,易於搜尋,易於儲存,不會被破壞。模擬攝像機 錄影資料只能本地儲存,也不能...

網路攝像機的工作原理

網路攝像機組成原理 網路攝像機一般由鏡頭 影象感測器 聲音感測器 a d轉換器 影象 聲音 控制器網路伺服器 外部報警 控制介面等部分組成。1 鏡頭 鏡頭作為網路攝像機的前端部件,有固定光圈 自動光圈 自動變焦 自動變倍等種類,與模擬攝像機相同。2 影象感測器 聲音感測器 影象感測器有cmos和cc...