有疑有惑，有答有解。您的困惑，我們重視，我們邀請業(yè)內(nèi)專家，圍繞您的疑惑，給您清晰的解答；如果您覺得解答問題深度不夠或不能滿足您的要求，我們期待您與我們專家團(tuán)隊進(jìn)行深入交流溝通，我們的目的，就是幫您解答疑惑，通過與您的互動，我們才夠精彩。答疑解惑征集郵箱：liyuecheng99@126.com！

高清監(jiān)控的前端為什么一定是高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)?

傳統(tǒng)的標(biāo)清監(jiān)控分為模擬、數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)三種類型。模擬監(jiān)控的前端是模擬攝像機(jī)，后端是矩陣。數(shù)字監(jiān)控的前端也是模擬攝像機(jī)，后端是DVR。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的前端有兩種，一種是模擬攝像機(jī)+視頻編碼器，一種是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，后端是平臺。也就是說，在標(biāo)清監(jiān)控時代，前端有模擬攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻編碼器+模擬攝像機(jī)等多種類型。

那為什么到了高清監(jiān)控時代，前端一定是高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)呢?原因主要在兩個方面：

第一，高清監(jiān)控一定是網(wǎng)絡(luò)化，基于視頻壓縮處理并通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，以此來控制高清視頻的傳輸成本。采集后未經(jīng)壓縮的高清視頻信號有模擬和數(shù)字兩種傳輸方式。模擬傳輸一般采用YPbPr分量傳輸，一路高清視頻信號需要三根同軸線纜進(jìn)行傳輸；而數(shù)字傳輸一般采用DVI、HDMI或HD-SDI傳輸，其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米，不適合用于監(jiān)控，而HD-SDI雖可以傳輸100m左右，但對同軸電纜的要求更高，線纜的價格也非常昂貴。無論以模擬方式還是數(shù)字方式傳輸，未經(jīng)壓縮的高清視頻信號傳輸成本都明顯高于模擬標(biāo)清視頻信號。而采用視頻壓縮編碼并通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸時，高清視頻與標(biāo)清視頻在傳輸成本上的差異不大。

第二，直接用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行前端處理的效率和成本比用高清視頻編碼器+高清攝像機(jī)要更有優(yōu)勢。當(dāng)前高清視頻傳感器以CMOS為主，CMOS傳感器直接輸出數(shù)字化的視頻信號，并在攝像機(jī)中通過DSP或ASIC對此信號直接進(jìn)行壓縮編碼，然后以網(wǎng)絡(luò)化方式傳輸，這么做要比攝像機(jī)直接輸出高清信號更為經(jīng)濟(jì)，且處理效率更高。

CCD和CMOS哪一個更適合高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)?

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的核心組成有三部分：鏡頭、圖像傳感器以及壓縮處理芯片。其中，圖像傳感器是圖像采集處理部分的核心。

圖像傳感器有CMOS和CCD兩種。兩者之間的差異主要體現(xiàn)在靈敏度、成本、噪聲、功耗等幾個方面：

（1）在像素、尺寸相同的情況下，CMOS傳感器的靈敏度要低于CCD傳感器。

（2）CCD傳感器的成本比CMOS傳感器高。

（3）相同尺寸的CCD傳感器分辨率通常優(yōu)于CMOS傳感器。

（4）與CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪聲更大。

（5）CCD傳感器除了在電源管理電路設(shè)計上的難度更高之外，高驅(qū)動電壓更使其功耗遠(yuǎn)高于CMOS傳感器的水平。

在標(biāo)清監(jiān)控時代，無論是模擬攝像機(jī)還是標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，使用最廣泛的傳感器是CCD。而在高清監(jiān)控時代，情況將會有所改變。高清監(jiān)控對成本較為敏感，CMOS傳感器盡管圖像品質(zhì)總體上還不如CCD，但它在成本上的優(yōu)勢對CCD還是造成了較大的威脅。

從目前的趨勢來看，CMOS勝出的機(jī)會明顯更大。一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，CMOS的靈敏度得到快速改善，據(jù)悉目前市場上致力于CMOS研究的廠商已經(jīng)研發(fā)出靈敏度性能與CCD接近的720p與1080p專用CMOS器件。另一方面，盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優(yōu)于CMOS傳感器，但如果不考慮尺寸限制，CMOS在量率上的優(yōu)勢可以有效克服大尺寸感光原件制造的困難，這樣CMOS在更高分辨率下將更有優(yōu)勢。另外，CMOS的響應(yīng)速度比CCD快，因此更適合高清監(jiān)控的大數(shù)據(jù)量特點(diǎn)。

因此，盡管CCD與CMOS在不同的應(yīng)用場景下各有優(yōu)勢，但隨著CMOS工藝和技術(shù)的不斷提升，以及高端CMOS價格的不斷下降，未來高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將更多的選擇CMOS。

MJPEG和H.264誰將主導(dǎo)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻編碼?

視頻編碼是高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的一項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，它決定了所傳輸視頻的圖像質(zhì)量以及需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬。我們目前看到的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有MJPEG和H.264兩種。

MJPEG是在JPEG基礎(chǔ)發(fā)展起來的動態(tài)圖像壓縮技術(shù)，它只單獨(dú)對某一幀進(jìn)行壓縮，而基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化。通過此壓縮技術(shù)可獲取清晰度很高的視頻圖像，而且可靈活設(shè)置每路的視頻清晰度和壓縮幀數(shù)，并且壓縮后的畫面還可任意剪接。但它的缺陷也非常明顯：其一是丟幀現(xiàn)象嚴(yán)重、實(shí)時性差，在保證每路都必須是高清晰的前提下，很難完成實(shí)時壓縮；其二是壓縮效率低，傳輸帶寬和存儲空間占用大。

H.264是ITU-T和ISO共同成立的JVT聯(lián)合視頻工作組制定的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，用來實(shí)現(xiàn)視頻的高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性等目標(biāo)。H.264不僅比MJPEG節(jié)約了80%以上的碼率，而且對網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持功能。H.264引入了面向IP包的編碼機(jī)制，有利于網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸，支持網(wǎng)絡(luò)中視頻的流媒體傳輸，支持不同網(wǎng)絡(luò)資源下的分級編碼傳輸，從而獲得平穩(wěn)的圖像質(zhì)量。H.264可以在較低的帶寬下實(shí)現(xiàn)720p、1080i/p的廣播級高清視頻分辨率。

盡管MJPEG能夠獲得比較好的單幅圖像質(zhì)量，但由于它在運(yùn)動性、帶寬占用量以及存儲空間占用方面均有致命缺陷，因此，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)未來必然會以H.264為主。