互聯(lián)網(wǎng)時代改變了太多太多，作為不斷由模擬過渡到數(shù)字、進而智能的安防行業(yè)，亦是如此。伴隨數(shù)字化、網(wǎng)絡化時代趨勢的逐步推進，網(wǎng)絡攝像機在中國取得了長足發(fā)展。伴隨著高清監(jiān)控時代的到來，百萬像素網(wǎng)絡攝像蓄勢而發(fā)。當前，百萬像素網(wǎng)絡攝像機處于起步階段，產(chǎn)品從技術層面講已經(jīng)成熟，但是過高的成本以及實際應用中所面臨的問題阻礙其規(guī)模化應用。IP高清監(jiān)控時代的到來，促使廠家之間進行更為緊密的合作，未來，百萬像素網(wǎng)絡攝像機何時能夠普及，還有待市場進一步驗證。
“讓我們看得更清楚”，這已經(jīng)是許多用戶在使用數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品時提出的一個非常迫切的需求。從用戶的使用角度來看，90%的用戶認為錄像的清晰度事實上要比實時預覽更重要，受到各種客觀因素的影響，安保人員無法*時間獲取重要視頻信息，事后錄像的快速查詢和清晰回放的質(zhì)量則顯得尤為重要。目前，模擬攝像機的水平分辨率已經(jīng)達到一個極限，650線彩色攝像機，700線黑白攝像機已是模擬攝像機能夠達到的zui高清晰度。進入2009年，在高清監(jiān)控的需求下以及百萬像素網(wǎng)絡攝像機技術的成熟，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控主流廠家Axis、ACTi、松下、索尼、科達等紛紛推出百萬像素網(wǎng)絡攝像機，海康威視、大華等廠家也不甘落后，在高清領域中進行新一輪的角逐。
高清晰度，“鳥槍換炮”的基礎
在視頻監(jiān)控領域，用戶對圖像清晰度要求越來越高，用戶到底想要看多清，對細節(jié)的需求是否強烈，這是百萬像素網(wǎng)絡攝像機將得以發(fā)展的基礎。相比較40萬像素（D1分辨率）網(wǎng)絡攝像機，百萬像素網(wǎng)絡攝像機的清晰細膩圖像讓用戶在視覺上會有一個全新的體驗，其zui大的優(yōu)勢在于高清高分辨率的辨識效益，主要表現(xiàn)在覆蓋范圍大、圖像質(zhì)量好兩個方面。
在監(jiān)控范圍覆蓋區(qū)域相同的條件下，一臺百萬像素網(wǎng)絡攝像機可以替代原有的2或3臺標清攝像機，甚至更多，能夠達到“鳥槍換炮”的效果，并且攝像機臺數(shù)變少，維護起來也更加的方便，對于廣視角大范圍監(jiān)控密集型場所，如機場、交通、卡口、銀行、周界等，原來需要設計多個密集的低分辨率攝像機來保護死角，現(xiàn)在，部署百萬像素網(wǎng)絡攝像機是個不錯選擇。 所謂“細節(jié)決定成敗”，監(jiān)控行業(yè)，圖像效果好辨識效果才能更佳，為了確認某個事件，看得清楚非常重要。我們經(jīng)常能看見許多案件的錄像回放，清晰度不高，對于細節(jié)特別是人臉無法識別，而圖像+細節(jié)才能得到可靠快速的調(diào)查與分析，因而確保視頻存儲中海量數(shù)據(jù)信息中有價值，對于車牌、人臉識別、票據(jù)分析等才能具有應用意義。720P及以上圖像對于案件細節(jié)的分析將有著其*的優(yōu)勢，如果安裝的攝像機眾多，但圖像質(zhì)量差，缺少細節(jié)，無疑會給日后的調(diào)查分析工作帶來巨大的困難。
目前，百萬像素網(wǎng)絡攝像機主要應用在機場、交通、卡口、銀行等相對領域以及醫(yī)院、學校等網(wǎng)路環(huán)境較好的領域。隨著高清的普及，以及高清產(chǎn)品線的齊全，市場上很快會出現(xiàn)中、低端產(chǎn)品，中低端的用戶對細節(jié)要求比較高的地方也可以選用百萬像素網(wǎng)絡攝像機。
“三駕馬車”推動百萬像素網(wǎng)絡攝像機發(fā)展
百萬像素網(wǎng)絡攝像機的技術發(fā)展主要取決于三個元器件：百萬像素級鏡頭、百萬像素傳感器，以及壓縮處理芯片。無論是普通網(wǎng)絡攝像機還是百萬像素攝像機產(chǎn)品，真正zui基本、zui核心的還是傳感器技術的突破和編解碼技術的創(chuàng)新，圖像效果和適光性是永恒的主題。進入百萬像素級，只有鏡頭、傳感器以及芯片得到良好的配合，并且隨著傳輸技術和帶寬的不斷演變，用戶才能得到清晰細膩的圖像效果，獲得實用價值。
百萬像素鏡頭
視頻監(jiān)控百萬像素時代的到來，百萬像素級的攝像機必然需要百萬像素級光線配合，因而必然會誕生相配套的百萬像素鏡頭。百萬像素對應鏡頭可以更好地配合百萬像素傳感器，以獲取焦距更清晰的圖像，目前，TAMRON，Computar，F(xiàn)UJINON、廈門力鼎、福建福光等廠商均有不同規(guī)格的百萬像素鏡頭推出。
CCD與CMOS之爭
感光器件是攝像機zui為核心的部分，在模擬攝像機以及標清網(wǎng)絡攝像機中，使用的是CCD，但隨著百萬像素網(wǎng)絡攝像機的出現(xiàn)，其主要采用高分辨率的逐行掃描方式，逐行掃描的CMOS傳感器比隔行掃描CCD芯片更有優(yōu)勢，它依次掃描每一條電視線，而不是將電視線分成奇數(shù)和偶數(shù)線條再疊加成一副完整圖像。采用隔行掃描，快速運動的物體在奇數(shù)場掃描和偶數(shù)場掃描中的位置存在較大差異，導致畫面模糊不清，對于交通等領域而言，更需要的是清晰、無鋸齒的運動車輛圖像，CMOS在像素密度上的優(yōu)勢使其穩(wěn)據(jù)一席之地。目前，130萬網(wǎng)絡攝像機沿襲模擬的優(yōu)勢，較多采用CCD，而200萬以上的網(wǎng)絡攝像機則更傾向于CMOS。CCD的特點是靈敏度高，但響應速度較低，而CMOS除了像素密集度的優(yōu)勢，成本和功耗優(yōu)勢更加得到廠家的青睞，其不足之處在于，低照度或黑暗的環(huán)境下噪點較多，如果沒有補光措施無法在夜間達到理想效果。
壓縮處理芯片技術
百萬像素網(wǎng)絡攝像機視頻數(shù)據(jù)量非常大，對壓縮芯片以及CPU處理能力要求較高。要獲得清晰的圖像，除了鏡頭和傳感器外，還包括圖像壓縮分辨率和幀數(shù)。芯片壓縮處理能力直接決定了對傳輸網(wǎng)絡、錄像存儲以及后端處理的要求，也很大程度上影響著圖像的質(zhì)量。圖像清晰度愈高，所占用帶寬愈大。目前，芯片的處理能力主要體現(xiàn)在分辨率、低帶寬多碼流應用方面。
ACTi、Axis、松下、索尼等廠家擁有較深厚的研發(fā)實力，芯片均根據(jù)實際應用需要自主開發(fā)。“松下注重產(chǎn)品的高品質(zhì)，自主研發(fā)的視頻處理芯片在等離子電視等數(shù)字產(chǎn)品中均會用到，在技術及成本上都占有優(yōu)勢，功能及性能方面能夠得到保證，并且能與其它廠家形成差異化競爭。”談及自主芯片研發(fā)，松下鄭強這樣認為。海思、TI以及升邁等芯片廠商均有相關芯片推出，以滿足百萬像素網(wǎng)絡攝像機對芯片的需求。如海思半導體則針對百萬像素網(wǎng)絡攝像機開發(fā)出第三代監(jiān)控解決方案——Hi3515和Hi3520，TI的基于DSP達芬奇系列海康威視、大華等廠家所采用，升邁科技現(xiàn)有GM8120和GM8161百萬像素網(wǎng)絡攝像機方案，新一代內(nèi)建影像處理芯片預計明年上市。
要實現(xiàn)良好的圖像質(zhì)量，除了前端鏡頭、傳感器部分對光線的處理，影像處理部分也是百萬像素網(wǎng)絡攝像機中不可忽視的一環(huán)。通常情況下，傳感器部分設置有內(nèi)嵌的圖像處理芯片處理一些較簡單的功能，自動曝光、自動白平衡校對以及自動化對焦等功能則必須通過后端ISP芯片處理，以獲得良好的影像效果。升邁科技股份有限公司網(wǎng)絡攝像機產(chǎn)品企劃項目梁杰愷認為，升邁科技網(wǎng)絡攝像機產(chǎn)品企劃項目梁杰愷認為，“以升邁為例，在多年開發(fā)芯片過程中，我們發(fā)現(xiàn)百萬像素網(wǎng)絡攝像機前端傳感器收集到較多的光線信息，如何處理并善用這些信息，還原低照度或復雜光源下影像，提高動態(tài)范圍及色彩表現(xiàn)，進行智能運算等，這需復雜的SOC芯片及強大技術與經(jīng)驗，zui終才能產(chǎn)生良好的圖像質(zhì)量。”
在百萬像素網(wǎng)絡攝像機中被廣泛采用的圖像壓縮技術有M-JPEG/MPEG-4/H.264三種方式，每種壓縮方式有不同的特點，M-JPEG能獲得zui高的單幅畫面質(zhì)量，但壓縮效率較低，占用帶寬zui大；H.264可以獲得zui高的壓縮比，對攝像機本身的處理平臺要求也zui高。為了獲得較高的分辨率并且實現(xiàn)全實時傳輸，主流廠家均采用H.264的壓縮算法，以實現(xiàn)低帶寬下的應用。“720P畫質(zhì)并不是*追求目標，在低碼流下實現(xiàn)一個高清流暢的畫面，才能夠滿足各行各業(yè)對于高清視頻的基本需求，”ACTi陳棟認為。據(jù)了解，主流廠家通過芯片壓縮處理，目前可以實現(xiàn)的壓縮率是720P@2~4Mbps25幀全實時傳輸狀態(tài)，2Mbps的碼率還有另外一個含義，D1（720X480）畫質(zhì)下DVR的存儲碼流就是2Mbps為主，這也就意味著用戶可以在不大幅增加網(wǎng)絡和存儲成本的情況下選用720P網(wǎng)絡攝像機。
在實際應用中，百萬像素網(wǎng)絡攝像機還必須實現(xiàn)多碼流的應用，網(wǎng)路攝像機在本地監(jiān)控之外還有遠程管理的需求，因此在保證本地百萬像素高畫質(zhì)傳輸?shù)耐瑫r，還需提供一個低碼流的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)對關鍵圖像、關鍵畫面、關鍵錄像數(shù)據(jù)的遠程備份。目前，市場上比較的百萬像素網(wǎng)絡攝像機都配備了強大的M-JPEG/MPEG-4/H.264三編碼引擎，同時具有靈活的雙碼流功能，根據(jù)用戶的需求設計適合的解決方案。用戶可以根據(jù)實際情況采用720P全實時傳輸，也可以在正常情況下只采用普通分辨率來傳輸實時圖像（比如D1），而在報警條件發(fā)生時以高像素的JPEG形式傳輸高分辨率的圖像，以便于事后放大觀看，也就是平時傳輸占用帶寬較小的實時圖像，而在關鍵時刻傳輸圖像效果好，但占用較大網(wǎng)絡帶寬的高清圖像，以獲取清晰的細節(jié)。
軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進百萬像素攝像機價值提升
前端攝像機是“眼睛”，那么軟件即是大腦，硬件是安防行業(yè)的基礎，而軟件則決定著安防行業(yè)未來的趨勢。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控時代，百萬像素網(wǎng)絡攝像機海量的視頻訪問和視頻存儲對于平臺軟件要求非常高，如何接入720P圖像，接入后怎樣保持穩(wěn)定性，如何將高分辨率的圖像解碼上墻，對大量的多媒體數(shù)據(jù)進行保存和按需檢索，都考驗著平臺廠家的技術實力。用戶驗收使用時直接面對的是軟件，軟件是設備功能和用戶管理功能實現(xiàn)的重要橋梁，軟件方案是否能夠滿足穩(wěn)定性、可靠性、以及管理不斷增長的需求，在某種程度上決定著百萬像素網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展腳步。
當前，軟件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)打破了依托硬件實現(xiàn)的格局，由賣硬件免費奉送軟件到適當收費，再到系統(tǒng)的定制開發(fā)，用戶在需求上已經(jīng)達到了一個新的高度，軟件地位在安防行業(yè)中得到提升，平臺廠商開始發(fā)力中國市場。隨著平臺廠商更加開放、合作理念的實行，必將推動百萬像素網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展。
