一、面臨的問題與解決方案

　　高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)面臨著諸多有待解決的問題，如高碼率帶來的帶寬壓力、存儲壓力及高清鏡頭在實(shí)際項(xiàng)目中的選擇和成本問題等等。

　　1.1 帶寬

　　IP攝像機(jī)在視頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面遇到的最大的瓶頸之一就是傳輸帶寬。隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的廣泛應(yīng)用，高清視頻已經(jīng)成為市場的主流，然而目前H.264標(biāo)準(zhǔn)在高清視頻監(jiān)控應(yīng)用中呈現(xiàn)出越來越多的局限性。1080P的視頻圖像一般需要占用4~10M的帶寬，這給網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)建設(shè)帶來了較大的成本壓力。帶寬、成本、技術(shù)等原因都成為制約行業(yè)快速向高清化發(fā)展的瓶頸。2013年正式發(fā)布的下一代數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.265技術(shù)得到業(yè)內(nèi)極大關(guān)注。

　　比起H.264，H.265提供了更多不同的工具來降低碼率。以編碼單位來說，H.264中每個(gè)宏(marcoblock/MB)大小都是固定的16×16像素，而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8×8到最大的64×64。在相同的圖像質(zhì)量下，相比于H.264，通過H.265編碼的視頻大小將減少大約39-44%。而在碼率減少51-74%的情況下，H.265編碼視頻的質(zhì)量還能與H.264編碼視頻質(zhì)量近似甚至更好。

　　此外，H.265標(biāo)準(zhǔn)也同時(shí)支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻，借此可以提高智能分析技術(shù)的準(zhǔn)確性。由于H.265在壓縮效率、并行處理能力以及網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性方面相比H.264有非常大的改進(jìn)，其必將成為接下來幾年壓縮技術(shù)的主流。

　　1.2 成本

　　除了帶寬之外，成本也是制約網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控發(fā)展的另一個(gè)主要因素。

　　對帶寬要求的提高，從而帶來復(fù)雜的編解碼，這樣勢必會引起成本的增加。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品的簡單化、安裝的簡便性、終端用戶對網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的了解度等因素，都可能影響到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場的健康成長。現(xiàn)在大多廠商實(shí)現(xiàn)了用系統(tǒng)解決方案的概念來推IP攝像機(jī)，針對目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)真正的核心價(jià)值未體現(xiàn)出來的狀況，重點(diǎn)突出整個(gè)系統(tǒng)的功能和附加價(jià)值，以此來增強(qiáng)競爭優(yōu)勢。

　　1.3 多技術(shù)合力提升性能

　　相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，所面臨的諸多問題將被逐步破解，高清監(jiān)控會變得更easy，高清網(wǎng)絡(luò)IPC的市場也會迅速擴(kuò)大，所以在看到問題的同時(shí)我們也要看到其未來的發(fā)展方向。

　　較之傳統(tǒng)模擬監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)無疑可以提供更多的功能、更清晰的畫面、更智能化的應(yīng)用，使得以IPC為前端所建立起來的IP監(jiān)控系統(tǒng)更符合當(dāng)前信息化的發(fā)展大潮。總體而言，當(dāng)前業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的主要應(yīng)用技術(shù)及未來IPC的發(fā)展方向體現(xiàn)在以下幾方面。

　　1.4 低照度

　　有統(tǒng)計(jì)表明，治安案件發(fā)生90%以上都是在夜間，所以夜間的監(jiān)控要比白天的監(jiān)控更為重要。最低照度是人們評價(jià)攝像機(jī)對光照靈敏度的一個(gè)指標(biāo)。業(yè)界對于照度低于0.1Lux的攝像機(jī)稱之為低照度攝像機(jī)，這個(gè)值越低說明攝像機(jī)靈敏度越高，性能越好。

　　1.5 透霧功能

　　去除視頻中的霧氣，改善圖像質(zhì)量是提升戶外視頻監(jiān)控系統(tǒng)價(jià)值的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。近來，PM2.5這一氣象領(lǐng)域?qū)I(yè)詞匯成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)話題，空氣中的液滴和固體小顆粒不僅危害人體健康，同時(shí)由于大量懸浮粒子的散射作用，大氣能見度下降，戶外圖像顏色和對比度退化，影響圖像信息的提取，也致使戶外可見度變低導(dǎo)致交通事故頻發(fā)。因此，圖像去霧技術(shù)成為圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域研究的重要課題，也是人們迫切需要解決的問題之一。其采用的圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原技術(shù)，能夠真實(shí)地還原霧前的清晰圖像，針對性強(qiáng)，得到的去霧效果自然。

　　1.6 智能分析

　　一般的智能分析包括移動偵測、遮擋報(bào)警等。更為復(fù)雜的智能分析包括行為識別與分析，比如人臉識別、警戒等。智能分析在前幾年就已經(jīng)推出了相關(guān)的產(chǎn)品，包括各種具有智能分析功能的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

　　然而由于實(shí)際使用的環(huán)境復(fù)雜，加之算法本身不是很成熟，適應(yīng)能力不強(qiáng)，造成誤報(bào)漏報(bào)很多。而另一方面客戶的期望很高，但在實(shí)際使用中智能產(chǎn)品不佳的表現(xiàn)，往往很難滿足客戶的實(shí)際需求，且很高的維護(hù)成本，常常使得這些設(shè)備成為一種擺設(shè)。然而毋庸置疑，智能化是必然的趨勢，隨著監(jiān)控?cái)?shù)量的增多，試想幾十、幾百路甚至上千路的視頻，靠人眼一天24小時(shí)盯著，不現(xiàn)實(shí)也不可能。如何快速地從海量的數(shù)據(jù)中提取有用的信息，對于用戶來說，這非常緊要，也是客戶迫切希望解決的。例如在交通領(lǐng)域，相關(guān)的智能產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用相對比較成熟，如道路狀況分析、車輛統(tǒng)計(jì)、車牌識別、逆行、壓黃線、違章停車，包括對交通狀況的監(jiān)控以及對違法行為的抓拍等，都已有廣泛應(yīng)用。

　　1.7 易用性

　　與傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)不同，槍型IP百萬像素?cái)z像機(jī)涉及到IT的知識，因此，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與模擬攝像機(jī)在使用上有較大的區(qū)別，特別對于操作者及使用人員都有較高的要求。因此網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在開發(fā)及設(shè)計(jì)上，要考慮到這些因素，在安裝的便捷性和使用的易用性上要有充分的體現(xiàn)，例如支持PoE供電、本地視頻輸出，以及方便本地調(diào)試、支持無線功能等。

　二、未來技術(shù)趨勢

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)要想長久立足于安防行業(yè)，不僅要有高新的技術(shù)，還需要與時(shí)俱進(jìn)、不斷的創(chuàng)新，那么未來將向哪些方向發(fā)展呢？

　　2.1 更高分辨率

　　高分辨率是高清IPC的一個(gè)重要因素。發(fā)展至今，720P、1080P的高清監(jiān)控前端已經(jīng)屢見不鮮，300萬像素、500萬像素的高清IPC也擁有一定的市場份額。目前最新的4K分辨率(4096×2160)是發(fā)展的趨勢，它相當(dāng)于1080P分辨率的四倍，當(dāng)然超高清的代價(jià)也是不菲的，每一幀的數(shù)據(jù)量都達(dá)到50MB，對編解碼要求更高，勢必會增加成本。

　　2.2 高壓縮算法

　　目前主流的壓縮算法有MPEG和H.264。前者在特定的格式要求下才會使用到，但其對帶寬會帶來更多的壓力，而H.264在壓縮能力上比MPEG高出一倍，所以能獲得更高的壓縮比。不過，隨著高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)分辨率的不斷提高，碼流對帶寬及存儲的壓力越來越大，行業(yè)需要更高性能的壓縮算法。H.264Highprofile相比第一代H.264，在性能上又提升了一倍，如今，主流的IPC廠商均采用該算法對視頻進(jìn)行壓縮。在未來，H.265算法則是新技術(shù)的代表，可以有效提高壓縮效率，減少延遲等，可實(shí)現(xiàn)利用1~2Mbps的傳輸碼流傳送1080P畫質(zhì)圖像。這也意味著，智能手機(jī)、平板等移動設(shè)備將能夠直接在線播放1080P的全高清視頻。

　　2.3 云技術(shù)應(yīng)用

　　云計(jì)算將使安防行業(yè)發(fā)生商業(yè)模式的變革，使用戶能夠像用水、用電一樣地使用安防服務(wù)。隨著虛擬化、大數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，云安防正在不斷地涌現(xiàn)。攝像機(jī)作為安防體系中重要的組成部分，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了配合網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)NVR實(shí)現(xiàn)云存儲，當(dāng)云攝像機(jī)連接NVR損壞之后，IPC會自動存儲到這個(gè)NVR所屬云的NVR中，實(shí)現(xiàn)了對云攝像機(jī)的容災(zāi)存儲。云技術(shù)還可以包含如云報(bào)警、云圖片、云共享等前端技術(shù)，用戶可以通過IE瀏覽器或者云端軟件進(jìn)行瀏覽與操作。

　　2.4 民用化

　　視頻監(jiān)控的家庭化、民用化發(fā)展非常迅速，同時(shí)其中也蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。在過去，老百姓并沒有多少安全防范意識，這與當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)條件、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)、設(shè)備先進(jìn)性等有著密不可分的關(guān)系。時(shí)至今日，即便是高清IPC的價(jià)格對于普通家庭用戶而言均在承受范圍。手機(jī)實(shí)時(shí)瀏覽家里的情況，手機(jī)控制家用電器的開啟和關(guān)閉，將是必然趨勢，IPC在智能家居里將發(fā)揮不可取代的作用。并且民用高清IP產(chǎn)品的P2P即插即用、自動穿透多層路由、無需IP域名配置、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、支持多終端系統(tǒng)監(jiān)控等簡單易懂的功能特性，使得安裝更加簡單，只需要按照說明書簡單的指示就可安裝。

　　2.5 4G移動監(jiān)測

　　3G、4G移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的部署使無線網(wǎng)絡(luò)作為視頻圖像載體成為可能，尤其是時(shí)下三大運(yùn)營商都已經(jīng)開始了4G的建設(shè)和測試，并大力推廣4G網(wǎng)絡(luò)，最高速度可以達(dá)到100Mbps，完全可以滿足當(dāng)下高清IPC的通信帶寬，移動視頻監(jiān)控是將來的一個(gè)重要發(fā)展方向。移動視頻監(jiān)控使原有基于固網(wǎng)的視頻監(jiān)控逐步向分布式移動視頻監(jiān)控過渡，如鐵路、公交、地鐵等行業(yè)，從而突破原有視頻監(jiān)控在地域、技術(shù)、成本等方面的限制，使業(yè)務(wù)應(yīng)用受眾面得以擴(kuò)大。

　　2.6 平臺整合

　　作為前端產(chǎn)品，高清IPC必然離不開后端平臺軟件的支持。因此在可應(yīng)用規(guī)模、系統(tǒng)軟件功能、系統(tǒng)擴(kuò)展性、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及操作人性化方面會成為高清IPC未來的主要競爭點(diǎn)。現(xiàn)在的高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)和系統(tǒng)用戶以及圖像清晰度都在增加和提高，在一套高清系統(tǒng)中我們不能奢望只有攝像機(jī)一種產(chǎn)品，還要兼容更多的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、NVR等系列產(chǎn)品。

　　2.7 功能豐富多樣

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品的功能形態(tài)較傳統(tǒng)產(chǎn)品更為豐富，可以為用戶帶來更多的附加值，攝像機(jī)廠商也會在各自的IPC產(chǎn)品中融入豐富且實(shí)用的功能，以吸引更多的用戶。如可加入抓拍發(fā)送短信、電子防抖、3D打印技術(shù)和走廊模式等功能。其中我們可以在高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中配置內(nèi)置的Email客戶端、當(dāng)在能接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，攝像機(jī)設(shè)備還可以通過Email的方式把報(bào)警觸發(fā)時(shí)抓拍的圖片發(fā)送到指定的郵箱。也可以通過COM口與能連接的SIM卡的設(shè)備連接，利用短信、彩信方式下發(fā)給指定的手機(jī)終端。這樣，做到實(shí)時(shí)且智能的監(jiān)控，而僅利用很小的帶寬和成本。如此多的豐富功能勢必會帶來更好的用戶體驗(yàn)。

　　2.8 標(biāo)準(zhǔn)化

　　統(tǒng)一視頻協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，還是具有非常重要的意義。符合國家標(biāo)準(zhǔn)，融合ONVIF及GB/T28181等協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，將成為高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)走向市場的通行證。