【安防知識(shí)網(wǎng)】當(dāng)前，IP Camera(網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī))發(fā)展非常迅猛，主流廠(chǎng)商紛紛推出相關(guān)的新產(chǎn)品。一時(shí)間，似乎模擬攝像機(jī)被IP Camera取代只是時(shí)間問(wèn)題。然而，被這一潮流沖擊的用戶(hù)仍有迷惑，在一系列的技術(shù)名詞的背后，IP Camera究竟給視頻監(jiān)控應(yīng)用帶來(lái)了什么?相比模擬攝像機(jī)又具有哪些優(yōu)勢(shì)呢?下面，從“百萬(wàn)像素”和“前端智能”這兩個(gè)IP Camera獨(dú)有的概念談起。

　　百萬(wàn)像素

　　百萬(wàn)像素技術(shù)被應(yīng)用于IP Camera是導(dǎo)致模擬攝像機(jī)逐步失去優(yōu)勢(shì)的一個(gè)主要原因。傳統(tǒng)“模擬攝像機(jī)”依據(jù)的是PAL/NTSC電視標(biāo)準(zhǔn)，其分辨率為704×576 PAL或 704×480 NTSC，像素約為35萬(wàn)。而IP Camera則沒(méi)有類(lèi)似限制，分辨率大大提高，也更加五花八門(mén)，既有符合傳統(tǒng)的4CIF(704×576)，也有VGA(640×480)、SVGA(800×600)、XGA(1024×768)、WXGA(1280×768)、UXGA(1600×1200)等系列，還有HDTV的720P、1080i、1080P等標(biāo)準(zhǔn)的高清分辨率。目前市場(chǎng)的“百萬(wàn)像素”攝像機(jī)就是指具有100萬(wàn)像素以上的IP Camera。

　　不少用戶(hù)家里可能有500萬(wàn)像素甚至更高像素?cái)?shù)的數(shù)碼相機(jī)，然而在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中，要讓這么高像素的影像以高幀速通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，就需要非常強(qiáng)的CPU處理和帶寬控制能力，要有充足的存儲(chǔ)空間，針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境還要選擇合適的分辨率。

　　目前，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的分辨率都在130萬(wàn)、200萬(wàn)像素，甚至更高。據(jù)報(bào)導(dǎo)，某些特別監(jiān)控應(yīng)用已經(jīng)采用2000萬(wàn)像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。如果沒(méi)有帶寬和存儲(chǔ)限制，很可能選擇當(dāng)前市場(chǎng)上最高像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，然而由于130萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)SVGA攝像機(jī)(800×600像素或者說(shuō)48萬(wàn)像素)相比，其存儲(chǔ)和帶寬幾乎是后者的3倍，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，帶寬和存儲(chǔ)是決定網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)能否廣泛應(yīng)用的問(wèn)題之一，因此，最好根據(jù)自己的需要選擇像素分辨率合適的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

　　而且，還要記住，像素越高，每個(gè)像素分到的光線(xiàn)就會(huì)越少。因此，如果需要一臺(tái)在低照明度條件下工作的攝像機(jī)，像素比較高的攝像機(jī)可能無(wú)法達(dá)到監(jiān)控場(chǎng)景所需的照度水平。

　　決定某個(gè)場(chǎng)景所需像素?cái)?shù)的因素有兩個(gè)：所使用的圖像傳感器像素?cái)?shù)量和相應(yīng)的鏡頭。當(dāng)攝像機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)廣闊的取景區(qū)域時(shí)，會(huì)使用廣角鏡頭。在寬廣的取景區(qū)域內(nèi)，區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)會(huì)相應(yīng)減少，導(dǎo)致實(shí)景清晰度下降，如對(duì)不需要看清車(chē)牌的停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，若需要識(shí)別某個(gè)人或者車(chē)牌號(hào)碼，應(yīng)該選擇視角比較窄的鏡頭以提高清晰度。因此，為了提高分辨能力和提供真實(shí)證據(jù)，視角較小的鏡頭使用得更多一些。

　　傳感器類(lèi)型選擇的考慮因素

　　確定所需的傳感器類(lèi)型，在這方面，應(yīng)該考慮四個(gè)因素。

　　· 是否打算為了提供現(xiàn)場(chǎng)清晰的證據(jù)，而 需要采用百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);

　　· 根據(jù)特定的應(yīng)用，需要多少像素的網(wǎng)絡(luò) 攝像機(jī);

　　· 是否需要色彩還原優(yōu)秀的圖像?還是需要更高的幀速;

　　· 是否希望能從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)圖像查看多個(gè)畫(huà)面細(xì)節(jié)。

　　目前，在所有安裝的視頻系統(tǒng)中，至少95%的系統(tǒng)都是被動(dòng)使用的，因此，百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)這一點(diǎn)而言是一個(gè)很好的工具。

　　在確定合適的像素?cái)?shù)方面，應(yīng)該提前知道需要通過(guò)監(jiān)控?cái)z像頭獲取哪些細(xì)節(jié)信息。例如，假設(shè)要為銀行柜員區(qū)域安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)，面部識(shí)別的目標(biāo)像素?cái)?shù)是：兩耳之間要60個(gè)像素，這幾乎是目前能夠識(shí)別一個(gè)人面部特征所需的最少像素?cái)?shù)。測(cè)量攝像機(jī)和銀行顧客之間的距離，通過(guò)計(jì)算確定所需的攝像機(jī)像素?cái)?shù)，識(shí)別車(chē)牌號(hào)的方法也是如此。如果知道攝像機(jī)距離監(jiān)控區(qū)域的距離是100米，并且為了看清車(chē)牌上的字母和數(shù)字，車(chē)牌高度需要15個(gè)像素，那么就可以通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)確定所需傳感器像素?cái)?shù)多少。目前，很多廠(chǎng)家提供在線(xiàn)工具幫助你計(jì)算、以確定合適的百萬(wàn)像素傳感器和鏡頭類(lèi)型。

　　除很多優(yōu)勢(shì)外，常規(guī)的百萬(wàn)像素技術(shù)也存在兩個(gè)缺點(diǎn)：和人眼相比缺乏色彩質(zhì)量;在更高的分辨率下，無(wú)法獲得實(shí)時(shí)的全幀速視頻。例如，針對(duì)流水線(xiàn)上粉色和紅色的產(chǎn)品，對(duì)某些百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)來(lái)說(shuō)，要想?yún)^(qū)別這兩種顏色比較困難。此外，如果需要流暢的幀速，百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)在最高分辨率下可能只達(dá)到5fps或10fps的速度。在這種情況下，應(yīng)該使用HDTV網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，這類(lèi)攝像機(jī)可輸出完整的30fps幀速的視頻和具備出色的色彩還原能力，能夠具有如人眼色彩的分辨能力，此類(lèi)攝像機(jī)遵循SMPTE的HDTV相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其中正包含了色彩還原和幀速的相關(guān)部分。

　　HDTV攝像機(jī)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：與4 ﹕ 3的屏幕比例相比，它采用16 ﹕ 9的屏幕縱橫比例。因?yàn)槌Ｒ?guī)的非高清電視節(jié)目在電視上播放會(huì)在屏幕兩邊留下黑條，寬屏(16 ﹕ 9)的像素不會(huì)浪費(fèi)在天花板、天空或者地面上，而是充分用于有效顯示區(qū)域。

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的新用法

　　一臺(tái)百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還有新的用法：取代多臺(tái)固定的VGA攝像機(jī)。一個(gè)實(shí)際的例子就是零售專(zhuān)賣(mài)店，可以希望通過(guò)一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)監(jiān)控三個(gè)收銀臺(tái)，為了做到這一點(diǎn)，需要一臺(tái)能夠從同一個(gè)傳感器同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行錄制的攝像機(jī)。并非所有的百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都能做到這一點(diǎn)，多視點(diǎn)的百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立的成像和獨(dú)立的地輸出視頻碼流。

　　選擇鏡頭是最后要考慮的因素。光學(xué)變焦倍數(shù)越大，傳感器所需的像素?cái)?shù)就越少，其代價(jià)也就更小。而對(duì)廣角鏡頭來(lái)說(shuō)，情況正好相反。在計(jì)劃采用百萬(wàn)像素監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，把這些因素考慮進(jìn)來(lái)就能做出正確的決策。 [nextpage]

　　前端智能

　　“前端智能”是IP Camera的另一個(gè)特殊優(yōu)勢(shì)，IP Camera并非模擬攝像機(jī)的對(duì)等產(chǎn)品，而是“攝像機(jī)+嵌入式服務(wù)器”的結(jié)合。

　　“前端智能”產(chǎn)生的必要性

　　隨著網(wǎng)絡(luò)的延伸，視頻監(jiān)控規(guī)模不斷擴(kuò)大，使得智能化的視頻成為監(jiān)控的必要選擇。根據(jù)研究，在一個(gè)4分屏的監(jiān)視器前，一個(gè)操作員最多只能聚精會(huì)神地觀察20分鐘，就會(huì)開(kāi)始分神，極有可能錯(cuò)失重要事件。因此，對(duì)成百上千，甚至上萬(wàn)路的視頻部署，智能化對(duì)視頻監(jiān)控的應(yīng)用就顯得極其重要，是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)發(fā)展的必然方向。而且，視頻系統(tǒng)和其它智能系統(tǒng)的結(jié)合也越來(lái)越多，如智能流水線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、智能城市管理系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)等。

　　現(xiàn)在，基于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能視頻功能的實(shí)現(xiàn)主要采用中心分析的方式，這種實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)運(yùn)行在后端服務(wù)器的視頻管理軟件對(duì)前端攝像機(jī)傳回的視頻流進(jìn)行智能視頻分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)前端視頻信息的智能化處理;后端服務(wù)器或后端管理軟件，既要負(fù)責(zé)日常視頻的實(shí)時(shí)瀏覽、視頻錄像、回放和日志事件的管理，同時(shí)還需負(fù)責(zé)對(duì)各路視頻進(jìn)行智能分析。隨著系統(tǒng)規(guī)模的增長(zhǎng)，這種方式對(duì)后端管理資源和傳輸帶寬會(huì)帶來(lái)巨大壓力，需要通過(guò)提高后端設(shè)備性能來(lái)緩解，如提高服務(wù)器配置、增加服務(wù)器，交換機(jī)數(shù)量等，而與之俱來(lái)的成本壓力導(dǎo)致最終只有部分視頻得到分析。

　　因此，“前端智能”得以脫穎而出。這種實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)前端IP Camera對(duì)視頻信息進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的智能視頻功能。在這種系統(tǒng)中，前端IP Camera通過(guò)嵌入式的視頻分析服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)攝入的視頻進(jìn)行分析，系統(tǒng)壓力分散在各個(gè)前端IP Camera上。復(fù)雜的智能分析可以在前端邊緣預(yù)處理后，再傳輸至后端，降低了對(duì)傳輸帶寬和中心服務(wù)器的壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的全面智能——“每一路視頻均是智能的”。

　　“前端智能”的優(yōu)越性

　　目前，幾乎所有的IP Camera均具備“移動(dòng)偵測(cè)”功能，這是“前端智能”最基礎(chǔ)的運(yùn)用，其普及程度讓業(yè)內(nèi)不少人士把它從“智能應(yīng)用”的列表中去除了。而就是這項(xiàng)簡(jiǎn)單的“前端智能”應(yīng)用，為每年新建的系統(tǒng)節(jié)省了巨額的存儲(chǔ)投資成本。更復(fù)雜的“前端智能”應(yīng)用能做到什么呢?留意一下“前端智能”實(shí)現(xiàn)的四點(diǎn)要素：

　　· 是否打算在IP Camera上部署“前端智能”應(yīng)用;

　　· 根據(jù)特定的應(yīng)用，IP Camera上的“前端智能”應(yīng)用能否滿(mǎn)足需要;

　　· 是否需要開(kāi)發(fā)自己的“前端智能”應(yīng)用;

　　· 是否希望從一個(gè)IP Camera升級(jí)至多種不同的“前端智能”應(yīng)用。

　　IP Camera的前端智能，當(dāng)前主要的做法是IP Camera廠(chǎng)家自己開(kāi)發(fā)或委托合作伙伴開(kāi)發(fā)，嵌入到自己的IP Camera產(chǎn)品中。你可以選擇適合自己需要的智能應(yīng)用嵌入到相應(yīng)的產(chǎn)品中進(jìn)行部署即可，這主要是針對(duì)部分非常成熟的和主流的智能分析應(yīng)用。

　　如果當(dāng)前的智能應(yīng)用不能滿(mǎn)足特定需求，具備開(kāi)發(fā)接口和SDK的IP Camera則非常有用了，因?yàn)榭梢宰约洪_(kāi)發(fā)或委托第三方開(kāi)發(fā)針對(duì)自己特殊需要的前端智能應(yīng)用。此類(lèi)IP Camera通常是采用嵌入式Linux，并具有統(tǒng)一規(guī)范的API接口，最重要的是其具有“開(kāi)放性”。

　　“前端智能”的開(kāi)放性非常重要，保持開(kāi)放，更多的智能分析應(yīng)用才能被開(kāi)發(fā)并部署到前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并滿(mǎn)足用戶(hù)各種各樣的個(gè)性化需要。這樣的IP Camera意味著具備“升級(jí)”的能力，可根據(jù)需要進(jìn)行變化，調(diào)整其部署的前端智能應(yīng)用。同一款攝像機(jī)部署不同的前端智能應(yīng)用，其功用也就會(huì)大不相同。

　　當(dāng)充分了解“百萬(wàn)像素”、“前端智能”，并對(duì)在建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)如何應(yīng)用這二個(gè)優(yōu)勢(shì)有了充分的了解，這就意味著轉(zhuǎn)向IP Camera視頻監(jiān)控系統(tǒng)絕不僅僅是追隨潮流，而是借助新的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新的系統(tǒng)應(yīng)用。