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安防网络摄像机未来的应用发展趋势浅析
来源：互联网 发布时间：2009/01/16
引言：
随着电子、通讯等高新技术行业的快速发展，安防行业所应用的产品及技术在近几年突飞猛进，从简单的第一代模拟监控产品，过渡到了第二代数字化监控产品，进而演变出了第三代网络化监控产品。网络视频包括网络摄像机、网络编解码等产品作为第三代监控产品，是现阶段的国内安防行业应用的热点，这从今年的行业媒体、大小展会、各厂商宣传中可见一斑。本文将从应用角度浅析网络视频监控产品类的一个分支——网络摄像机的发展趋势。
图一
一、网络摄像机在国内的发展历程
2000年，国内市场就零星出现过网络摄像机，当时多为台湾、韩国产品，M-JPEG的非实时方式，但无论从图像效果，还是配套条件看，市场的需求未成气候。02年起，国内几大生产厂家在MPEG4DVR大幅增长的同时，开始了正式的网络视频产品市场应用宣传与推广，市场逐渐开始接受并适应了网络视频编解码器与模拟摄像机配套应用的方式。04年，网络视频技术已经普遍被广大客户认可，并逐步开始大规模应用，这为网络摄像机的发展奠定了良好的技术基础和应用环境。05年和06年，在网络视频技术日渐成熟和网络视频服务器产品竞争日趋激烈的阶段，各主要厂商开始将网络视频技术转向网络摄像机，并逐步推出了各种型号的产品。现在网络摄像机的型号种类已经比较繁多，网络视频编码技术也日趋显示出同质化趋势，因此网络摄像机的工艺技术和集成技术将成为未来几年竞争的焦点。
二、网络摄像机的发展趋势
1、高清晰图像需求
现阶段，成品销售的网络摄像机最大能够做到D1，即704×576的分辨率，换算成像素也就40多万。相比于动辄几百万，甚至上千万像素的民用数码摄像机来说，国内客户对于图像的清晰度有更高的期望值。目前市场上的网络摄像机采用的是镜头、CCD传感器、网络编码模块的集成体。这种网络摄像机的视频质量主要决定于镜头和CCD的品质，是市场上的主流产品。另外还有一些厂家将一体化摄像机和网络编码模块进行集成，形成了多种类型的网络摄像机。因为其优异的一体机性能，可以较明显的提升网络摄像机的图像品质，同时还可能兼具优秀的云台控制功能，例如高速球型网络摄像机，当然这种产品的成本也比较高，属于较高端的产品定位。另一种提升视频质量的途径依赖于技术上的突破。目前网络摄像机的实现机制是A/D—D/A—A/D，历经两次模数转换，最终形成网络信号，如果能突破中间转换环节，则有望实现A/D直接到网络信号的转换，将大大提高转换效率，降低成本，大幅提升画面品质。以上两种方法是基于对视频源质量的改进实现的。除此之外在网络视频编码技术上也仍有提升空间，目前市场上已经出现了高分辨率的网络编码模块，可以实现1280*1024的分辨率，只是帧率还无法做到满帧。这种技术的发展有赖于视频压缩芯片技术和视频压缩算法技术的发展。
2、智能化需求
监控系统已经开始从企事业单位走向人们大众的日常生活，监控点数越来越多，单纯依靠人工方式去发现和检索大量的视频数据将会越来越难。尤其现在平安城市的建设如火如荼，公安系统作为最直接的用户将要面对整个城市的监控对像，人工很难实现24小时盯着屏幕监控整个城市的一举一动。举一个简单的例子，有一个博物馆丢了一件物品，如果没有智能分析技术，我们只能把所有的录像文件全
[!--empirenews.page--]部看一遍才有可能找到线索。但如果引入智能分析技术，我们可以设定一个“移走规则”，当指定区域内的物品消失后会自动报警，提前预防盗窃事件发生。而智能分析技术还有很多可以提供类似的解决方案，包括“闯入规则”、“警戒线规则”以及“人数统计”、“人脸识别”等。这些技术将有效提升监控系统的使用效益和效率。
从国外的市场经验以及人们对网络摄像机的期望看，智能分析技术和网络摄像机技术在同一个历史发展轨迹中找到了一个焦点。智能分析技术是国外一项已经比较成熟应用的技术，最先由美国国防部提出并开发实现。它改变了传统监控的被动防御地位，变被动为主动，对视频数据进行分析，提出有用的信息以报警的形式反映给用户。网络摄像机则是第三代网络视频监控技术的最新代表，它完全集成了成像技术、视频编码技术以及包括云镜控制技术在内的多项技术，是未来网络视频发展的重点。于是在这样一个历史时期，网络摄像机成为智能分析技术的最好载体。
3、产品分类细化
网络摄像机最初的概念似乎只局限在枪式网络摄像机上，但随着技术的成熟和用户需求的日益明确化，网络摄像机也衍生出多种类型，并逐步细分市场。目前我们还可以看到红外一体化网络摄像机、枪式护罩型网络摄像机、快速球型网络摄像机、可变速球型网络摄像机以及无线网络摄像机、网络供电网络摄像机等多种产品。我们可以从这些产品中找到一种共性，就是网络摄像机向着更加简便、更加易用的方向发展。例如红外网络摄像机解决了夜间监控的问题，枪式护罩型网络摄像机实现了在恶劣的环境下的监控需求，快速和可变速网络摄像机一举解决了网络摄像机云镜控制问题，同时其继承的优秀的球云台性能也使其可以在多种环境应用中胜任。至于无线网络摄像机则解决了在偏远或不便于搭建网络环境下的网络监控，一举解决了终端接入问题。对于网络供电的网络摄像机则在简便易用的方向上更是迈进了一大步。目前支持PoE功能的网络摄像机在国外应用得也比较广泛，预测在国内随着厂家推广力度和实际应用环境的改善，这种需求也将会越来越被重视。
4、算法的改进
网络摄像机的核心技术是其视频编码技术。目前网络摄像机主要包括通用DSP芯片技术和ASIC芯片技术两大实现方案。后者的开发难度相对较低，可以直接基于芯片做PCI接口开发，但算法优化空间较小，基本依赖于芯片本身，如INTIME、VWEB、HIS、WIS等芯片。前者的灵活性较高，可以自定义系统功能，包括智能分析技术的引进，但需要厂家自己做算法，如TI、EQUATOR、BLACKFIN等。目前国外的网络摄像机产品使用的M-JPEG算法比较多，这是一种把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理的算法。这种压缩方式单独完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随机存储每一帧，可进行精确到帧的编辑，不过M-JPEG压缩效率比较低，存储占用的空间大到每帧8～15K字节，最好也只能做到每帧3K字节，因此对带宽占用较高，但也因为如此该种算法的视频文件在国外获得法律认可，而用户则是通过牺牲其帧率来解决其带宽占用较高的缺陷的。但国内用户对带宽和帧率要求比较敏感，要求在低带宽下依然满足25帧的传输速率。因此MPEG-4算法尤其H.264算法在国内大有市场。H.264算法的压缩比是MPEG-2的2-3倍，是MPEG-4的1.5-2倍。因此在H.264算法的优化上各厂家都有很大的提升空间来满足客户对带宽占用的需求。
另外，针对行业客户的特殊应用环境，例如水面监[!--empirenews.page--]控、街道监控、广场监控等，需要满足对这些特殊监控对象的监控效果的优化要求，解决水表浮动澡点，车辆高速运动拖影，人脸模糊等问题。这些也是网络摄像计算法优化很重要的一个方面。
5、平台整合的需求
作为一款监控终端产品，网络摄像机必然离不开后端平台软件的支持。因此在系统软件功能、可应用规模、系统扩展性、系统稳定性以及操作人性化等方面将成为未来发展的主要竞争点。在现在的网络监控系统中，监控点数和系统用户数都成倍增长，系统级数也越来越多，一套大型网络监控平台是将成百上千个网络终端联合为一个整体的关键。同时在一个系统中我们不能奢望只有网络摄像机一种产品，系统还应该兼容一定牛彩票网：网络视频服务器、DVR等产品系列。随着国内平安城市的建设，以及电信运营级产品品质要求理念的引入，系统平台应该向着能够具有可网管、抗灾难、有预防、可恢复等方向发展。
三、网络摄像机市场的发展方向
网络摄像机市场尚处于孕育开发期。广大厂商也在做将网络视频服务器的市场经验转移到网络摄像机上的努力。网络摄像机（无线网络摄像机除外）因为其100米网线接入距离的限制，主要在室内环境中使用。预计在网吧、营业厅、连锁店、大厦、娱乐场所等这些平安城市首先重点建设的地方会有较广泛的应用。而随着网络摄像机技术的日益成熟稳定以及价格的降低，网络摄像机有望进入民用市场。届时网络摄像机的监控职能的概念可能会有所模糊，人们将在更广泛的意义上应用网络摄像机。当然这也依赖于广大厂商和工程商一定牛彩票网：的去发现现实中的需求，实现网络摄像机的产业化。
结语：
这是一个难得的历史时期，网络视频技术日臻完善并深入人心，网络建设基本完成，平安城市如火如荼开展，2008年北京奥运会、2010年上海世博会，中国这个世界人口最多的国家将营造一个史无前例的监控市场。网络摄像机作为第三代网络监控技术的新宠将走在风口浪尖，获得长足的发展。
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