主页（http://www.pttcn.net）：IP高清摄像机可欲亦可求 2008年以前，在安防监控领域，IP高清摄像机曾经被人们视为一种“可欲而不可求”的事物。它的“欲”在于网络+高清为我们赋予了太多的幻想，将我们此前太多的憧憬渐渐变成了可能。但是它的“不可求”又在于网络+高清的发展情况却又不是那么顺利，在满足大家期望的同时，仍不免纠结。于是，IP高清摄像机就在迷惘中前进着。在过去的几年里，市场份额上二十几个百分点的增长，是用户对IP高清监控快速认可的最好体现。而这种认可度上的提升，与IP高清摄像机的技术的支持与发展无疑是分不开的。 IP高清摄像机产品的解决方案 高清不仅仅是视频的高清采集，即安装了IP高清摄像机，而是贯穿视频采集、编码、传输、存储、控制、解码输出，到中心管理软件的全过程各个节点，从这个意义上讲，高清监控不是靠某个产品或某几个产品来实现的，它一定是一场持久战，需要的是整体解决方案。完整的高清监控解决方案，涵盖了如下从前到后的各个环节。 前端采集 高清的视频效果保证首先来源于高清信息的采集，如果没有前端高清视频采集，无法谈及后端的高清效果。从目前情况来看不论是130万像素还是200万像素都还是CCD占绝大多数，而且基本都应用在中高端市场;而CMOS的价格便宜基本都应用于低端市场;但是随着CMOS在制造工艺和影像处理技术上的不断突破，业内对CMOS的前景预测也越来越乐观。 编码及传输 除前端采集外，高清编码及传输也是在监控系统中不可缺少的重要环节，高清视频常见编码格式有H.264、M-JPEG、MPEG4等格式。在这几种编码格式中，H.264是目前最有前途的一种编码格式，相对于MPEG2、MPEG4而言，其压缩效率是三种编码中最高的。在传输过程中，高清意味着需要更高带宽，以1080P计算，H.264编码的一个1080P高清画面所用带宽约为8M，与D1画质的MPEG2相当。由此可以看出，对于“高清”，网络传输并没有特别的要求。目前的互联网对大路数的高清传输还有一定的瓶颈，在一些平安城市或多级联网的项目中，大都采用专网或者光纤。相比模拟传输，IP网络传输高清视频具有得天独厚的优势。 高清存储 IP高清存储常见的类型一般采用两种方式：分布式存储和集中存储;通常采用NVR做分布式存储，而大系统的集中存储则使用IP-SAN来实现。随着IP高清的普及，IP-SAN在存储中扮演着越来越重要的角色，IP-SAN通过采用IP构架的以太网传输，具备良好的扩展性、共享性和较低的分摊应用成本，是目前多路高清监控存储主要采用的技术之一，而存储介质储多半是采用我们常见的硬盘，容量一般是TB级别，随着2TB硬盘甚至更高容量的产品走入我们视线，大型高清监控系统PB级海量存储解决方案也得到普遍应用。 目前高清存储面临的一个问题就是在大路数多级联网的高清项目中，如果降低存储的成本，一方面这需要压缩算法的改进，一方面需要硬盘及IP-SAN的成本下降。在算法方面，目前已经有厂家可以实现2M码流传输720P的高清图像，使一路高清一小时的存储空间大约在1.8G左右。 高清显示 高清的解码显示通常由高清解码器或者高清网络矩阵来完成，通过高清解码器或者高清网络矩阵配合网络键盘使用可以实现画面切换，高清上墙，轮询切换等。以高清输出接口来说，目前主流有的VGA和HDMI等接口，VGA的最为普遍，而且应用范围也最广，造价也最便宜;HDMI接口代表着高清显示接口的趋势，它的主要特点是色彩还原度高，画质无损耗。 平台控制 目前在平台尤其以大规模高清监控平台遇到问题最为典型，例如：视频设备数量庞大;前端设备的品牌很杂需实现统一管理;实施过程中网络环境多种多样;在多级联网的情况下，还经常涉及到多级联网的问题，对接困难等。针对这种情况，高清平台部署可采用“分而治之”的策略将高清监控系统构成化整为零，将大系统建设问题按管理分级、业务分层、设备分类进行逐级分解为小系统建设问题，以逻辑上的虚拟条带为构建基础单元解决系统中大量设备进行统一管理，实现灵活的系统扩充，也便于系统建设分步实施。 高清摄像机方案重点 高清监控Image Sensor是关键 IP高清摄像机从本意上讲超越了传统常用的模拟摄像机。现在市面上的高清监控摄像机已经形成以百万像素为基础，200万像素，300万像素为先导的多元化产品格局。一台IP高清网摄像机主要由视频采集、视频编码、网络传输等几部分组成。一台IP高清摄像机可以被看作一台高清摄像机和一台电脑的结合体。它通过CMOS/CCD感光器进行逐行扫描，将光信号直接能够捕获影像并通过SoC单芯片处理，直接通过IP网络进行传输，从而使用户能够通过标准的基于IP网络基础构架在本地或者远程地点实现观看、存储和管理高清视频数据。 IP高清摄像机以核心部件的图像传感器(Image Sensor)做分类的话，主要有CCD和CMOS两种。其中CMOS又细分为传统的CMOS和ExmorCMOS即背照式CMOS。CCD和CMOS就基本结构和工作原理来说，区别如下： CCD是 Charge CoupledDevice(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，CCD电荷耦合器存储的电荷信息，需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合，整个电路较为复杂。 CMOS是Complementary Metal-OxideSemiconductor(互补性氧化金属半导体)的缩写，和CCD一样同为在高清摄像机中可记录光线变化的半导体，CMOS光电传感器经光电转换后直接产生电流(或电压)信号，信号读取十分简单，两者的特点如下。 · CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢; · CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图像信息，速度比CCD电荷耦合器快很多; · CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大; · CMOS光电传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。 IP高清摄像机的“大脑”：核心处理芯片 高清IPC的设计方案很多，但从架构上来看，主要包括两种：其一，采用CCD/CMOS传感器作为图像采集设备，配套提供实现图像处理和编码功能的SoC芯片;其二，采用前端摄影机模块，作为图像采集设备，和一个通用的ASIC或DSP进行编码和传输。由于第一种架构设计灵活，广泛被厂家采用。
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