主頁(http://www.130131.com):網(wǎng)絡(luò)攝像機與視頻服務(wù)器淺析 【中國集群通信網(wǎng)】網(wǎng)絡(luò)攝像機是傳統(tǒng)攝像機與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代產(chǎn)品,除了具備一般傳統(tǒng)攝像機所有的圖像捕捉功能外,機內(nèi)還內(nèi)置了數(shù)字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統(tǒng),使得視頻數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮加密后,通過局域網(wǎng),internet或無線網(wǎng)絡(luò)送至終端用戶。而遠端用戶可在自己的PC上使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器,根據(jù)網(wǎng)路攝像機自帶的獨立IP地址,對網(wǎng)絡(luò)攝像機進行訪問,實時監(jiān)控目標(biāo)現(xiàn)場的情況,并可對圖像資料實時編輯和存儲,另外還可以通過網(wǎng)絡(luò)來控制攝像機的云臺和鏡頭,進行全方位地監(jiān)控。 從外部結(jié)構(gòu)來看,目前市面上的網(wǎng)絡(luò)攝像機有一種為內(nèi)嵌鏡頭的一體化機種,這種網(wǎng)絡(luò)攝像機的鏡頭是固定的,不可換;另外一種則可以根據(jù)需要更換標(biāo)準(zhǔn)的C/CS型鏡頭,只是C型鏡頭必須與一個CS-C轉(zhuǎn)換器搭配安裝。但從內(nèi)部構(gòu)成上說,無論是哪種機型,網(wǎng)絡(luò)攝像機的基本結(jié)構(gòu)大多都是由鏡頭,濾光器、影像傳感器、圖像數(shù)字處理器、壓縮芯片和一個具有網(wǎng)絡(luò)連接功能的服務(wù)器所組成。 網(wǎng)絡(luò)攝像機作為攝像機家族中的新成員,也有著與普通攝像機相同的操作性能,例如,具有自動白平衡、電子快門、自動光圈、自動增益控制、自動背光補償?shù)裙δ。另一方面,由于網(wǎng)絡(luò)攝像機帶有的網(wǎng)絡(luò)功能,因此又可以支持多個用戶在同一時間內(nèi)連接,有的網(wǎng)絡(luò)攝像機還具有雙通道功能,既可同時實現(xiàn)模擬輸出和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字輸出。 視頻服務(wù)器 從某種角度上說,視頻服務(wù)器可以看作是不帶鏡頭的網(wǎng)絡(luò)攝像機,或是不帶硬盤的DVR,它的結(jié)構(gòu)也大體上與網(wǎng)絡(luò)攝像機相似,是由一個或多個模擬視頻輸入口、圖像數(shù)字處理器、壓縮芯片和一個具有網(wǎng)絡(luò)連接功能的服務(wù)器所構(gòu)成。視頻服務(wù)器將輸入的模擬視頻信號數(shù)字化處理后,以數(shù)字信號的模式傳送至網(wǎng)絡(luò)上,從而實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控的目的。由于視頻服務(wù)器將模擬攝像機成功地“轉(zhuǎn)化”為網(wǎng)絡(luò)攝像機,因此它也是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)與當(dāng)前CCTV模擬系統(tǒng)進行整合的最佳途徑。 視頻服務(wù)器除了可以達到與網(wǎng)絡(luò)攝像機相同的功能外,在設(shè)備的配置上更顯靈活。網(wǎng)絡(luò)攝像機通常受到本身鏡頭與機身功能的限制,而視頻服務(wù)器除了可以和普通的傳統(tǒng)攝像機連接之外,還可以和一些特殊功能的攝像機連接,例如:低照度攝像機、高靈敏度的紅外攝像機等。 目前市場上的視頻服務(wù)器以1路和4路視頻輸入為主,且具有在網(wǎng)絡(luò)上遠程控制云臺和鏡頭的功能,另外,產(chǎn)品還可以支持音頻實時傳輸和語音對講功能,有的視頻服務(wù)器還有動態(tài)偵測和引發(fā)事件后的報警功能。 壓縮技術(shù)是關(guān)鍵 網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新型產(chǎn)品,適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊笠脖厝怀蔀楫a(chǎn)品開發(fā)的重要因素,而這其中視頻圖像的技術(shù)又成為關(guān)鍵。在目前中國網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器的產(chǎn)品市場上,各種壓縮技術(shù)百花齊放,且各有優(yōu)勢,為用戶提供了很大的選擇空間。 JPEG 、M-JPEG 有相當(dāng)一部分國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器都是采用JPEG,Motion-JPEG壓縮技術(shù),例如SONY最新推出的SNC-Z2OP網(wǎng)絡(luò)攝像機,AXIS2130PTZ網(wǎng)絡(luò)攝像機,深圳超音速推出的CAM50網(wǎng)絡(luò)攝像機等。JPEG、M-JPEG采用的是幀內(nèi)壓縮方式,圖像清晰、穩(wěn)定,適于視頻編輯,而且可以靈活設(shè)置每路的視頻清晰度和壓縮幀數(shù)。另外,因其壓縮后的格式可以讀取單一畫面,因此可以任意剪接,特別適用與安防取證的用途。 Wavelet Transform 小波變換也屬于幀內(nèi)壓縮技術(shù),由于這種壓縮方式移除了圖像的高頻成分,僅保留單幀圖像信號,特別適用于畫面變更頻繁的場合,且壓縮比也得到了一定的提高,因此也被一些網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器所采用,例如,BOSCH推出的NetCam-4系列數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機,深圳締佳生產(chǎn)的NETCAM系列網(wǎng)絡(luò)攝像機等。 H.264 H.264是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC的MPEG(活動圖像編碼專家組)的聯(lián)合視頻組(JVT:joint video team)開發(fā)的一個新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份開始草案征集,1999年9月,完成第一個草案,2001年5月制定了其測試模式TML-8,2002年6月的 JVT第5次會議通過了H.264的FCD板。2003年3月正式發(fā)布。 MPEG-4 MPEG-4的著眼點在于解決低帶寬上音視頻的傳輸問題,在164KHZ的帶寬上,MPEG-4平均可傳5-7幀/秒。采用MPEG-4壓縮技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)品可使用帶寬較低的網(wǎng)絡(luò),如PSTN,ISDN,ADSL等,大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)費用。另外,MPEG-4的最高分辨率可達720×576,接近DVD畫面效果,基于圖像壓縮的模式?jīng)Q定了它對運動物體可以保證有良好的清晰度。MPEG-4所有的這些優(yōu)點,使它成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品生產(chǎn)廠商開發(fā)的重要趨勢之一,如安居寶NS-1040視頻服務(wù)器,深圳市亞奧數(shù)碼開發(fā)的VS系列視頻服務(wù)器,北京先進視訊推出的AV1500E-T/TA網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等。 另外,也有部分廠商采用的是MPEG-1,MPEG-2壓縮格式,除此之外,有的廠商還采用多種壓縮技術(shù)相結(jié)合的方式,例如,日本JVC推出的VN-C10U網(wǎng)絡(luò)攝像機,其壓縮方式就是MPEG-4,與JPEG相結(jié)合,在可以看到JPEG靜止圖像的同時,利用MPEG-4高級壓縮功能,令到高質(zhì)量的動態(tài)圖像也能在低帶寬上傳輸。 縱觀以上這些壓縮技術(shù),雖然MPEG-4以其良好的圖像壓縮性能,可支持非常低的寬帶上達到視頻會議的質(zhì)量,從而成為未來網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)品開發(fā)的主流方向,但就現(xiàn)在市場的應(yīng)用情況來看,MPEG-4暫時還沒有占到主導(dǎo)地位,究其原因,主要是由于雖然MPEG-4的國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定,但MPEG-4的算法是公開的因而廠商各自為政,良莠不齊,對后續(xù)的二次開發(fā)帶來了嚴(yán)重的影響,另外,MPEG-4在圖像質(zhì)量上也有待提高,在復(fù)雜的網(wǎng)路環(huán)境中,數(shù)據(jù)流過大時易導(dǎo)致數(shù)據(jù)流失。 另一方面,如此多種類的壓縮技術(shù),也讓用戶在選購網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器時,產(chǎn)生了不少的困擾,有的用戶要求網(wǎng)絡(luò)傳輸達到實時,有的要求圖像質(zhì)量高,有的又要求后端存儲系統(tǒng)容量足夠大…….對于網(wǎng)絡(luò)型產(chǎn)品而言,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、圖像質(zhì)量和系統(tǒng)存儲容量都與產(chǎn)品所用的壓縮方式密切相關(guān),三者又互相制約,因此很難做到三者同時達到最理想的狀態(tài),只能從三者中尋求一個平衡點,即用戶本身真正實際的需求。很多廠商建議用戶在選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器時,首先應(yīng)明確系統(tǒng)已有的資源,以及系統(tǒng)所要達到的實際效果,不必一味追求市場上所謂的“熱門”產(chǎn)品或成本。
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