IPC的技术瓶颈
中国安防行业网    2013/7/19 16:25:00    关键字:IPC 发展瓶颈 网络监控      浏览量:

  尽管有着比传统监控设备更加明显的技术优势,网络摄像机却在发展中远没有人们预先想象的那样迅速。尽管在市场的收入份额上,网络摄像机几乎与模拟设备持平。但是在市场占有率上,双方的比例却远没有像份额那样乐观。那么,到底是哪个环节成为了网络摄像机在发展之路上的羁绊了呢?本文将来解答这个问题。

  综合来看,网络摄像机发展缓慢,是由网络摄像机现阶段的四大发展瓶颈导致的。

  网络带宽的限制

  作为网络摄像机,网络本身的状况与网络摄像机的成像效果肯定是休戚相关的。纵观诸多网络基础环境对于网络设备的影响,比如网络监控系统是否依靠新建网络?还是在原有基础上进行扩建?而原有的网络条件是否能满足网络监控的需求等等。都是需要考虑的内容。

  当前,网络环境的不足是当前网络监控视频发展的最大瓶颈之一。尽管当前的IP摄像机已经开始广泛运用H.264压缩、动态码流等数据流量压缩技术,但是如果要想使传输终端获得更高的成像质量,这些处理还远远不足以满足需求。目前来看,按照百万像素的压缩传送效果,在局域网上满足高清是没有问题的。但是如果要是放到广域网中传输的话,以当前的带宽质量恐怕仅仅能勉强满足一两路D1实时录像的传送。尤其随着近来IP摄像机应用的日益广泛和摄像机本身像素发展的越来越高,在传输线路上无疑会面临着更大的压力。

  尽管目前IP摄像机已经有了H.264压缩、动态码流等数据流量控制技术,但不可否认的是要获得更高的成像质量就一定需要更高的网络带宽,按照目前的压缩技术传输百万像素的影像,在局域网上是没有问题的。但是目前的广域网传输方式中:ADSL受技术限制,上行实际带宽一般都在512K左右;数据专线或者光纤的成本的确偏高。ADSL的上行带宽仅仅只能传输一路质量勉强的D1实时影像,但随着技术的不断进步,IP摄像机普及百万像素已经近在咫尺,传输成为困扰IP影像的一个大问题。

  随着新技术应用和网络宽带接入方式的不断革新,类似ADSL2+、VDSL2等新技术的普及应用,上行带宽最高可达到26M,网络上行带宽问题将得到改善,IP摄像机的民用化市场就有可能启动,届时IP摄像机的监控职能的概念可能会有所模糊,人们将在更广泛的意义上应用IP摄像机。

  成本压力的繁重

  目前,在市场应用中。网络摄像机在多路方案,远程方案中都得到了广泛的应用。但是仅在标清的条件下,网络摄像机的资金支出已然比模拟摄像机高出许多。如果要在高清的条件下,或者当普通线路无法满足传输需求而需要专线传输时,它的成本将会变得更加巨大。这无疑会影响网络摄像机的推广。

  另外,对于一些中小企业来说,由于其规模不大,对于专线网络或网络平台的建设其一没有太多的需求,其二更无力建设专有平台。因此,公用线路则更多的成为了他们运用网络监控的主要传输渠道。但是,面临着公用线路状况不佳,自主建设资金不足的现状,这些潜在用户不得不去选择模拟监控的模式。

  目前在市场上,网络摄像机在多路方案、远程方案中得到应用,但是在标准清晰度要求下,网络摄像机比模拟摄像机的成本要高,而且在ADSL线路无法满足的高清晰传输时,专线或者光纤宽带的租金等,将会造成高额的使用成本。这将直接影响客户是否选择IP摄像机。

  另外,网络摄像机在成本上最大的优势是可以节省系统后续的维护费用。可是,往往目前网络摄像机给用户看到的却是初始投资的高成本,而没有给用户一些数据来证明网络摄像机系统在系统搭建、后期维护方面可大大节省投入的优势,这也影响了网络摄像机的推广使用。

  清晰度的认识误区

  当前,不少的人认为网络摄像机的成像质量远没有模拟摄像机清晰。或者视频的连续性远没有模拟摄像机效果好。当然这种原因是多方面的,对于摄像机本身来说,当前很多厂家在生产网络摄像机时依然沿用的是模拟摄像机的CCD芯片,于是在经过转码后,效果肯定会有一定的影响。另外,就像上面提到的受到带宽的影响,网络摄像机视频信号在经过压缩之后的质量肯定会有所削减,如果网络环境能够达到需求的话,这些问题是可以避免的。

  目前传统摄像机分辨率是704×576,换算出来就40多万像素,分辨率不算高,甚至赶不上一个好点的手机摄像头。受传统模拟技术与设备的限制,普通摄像机分辨率上升的空间极为有限。目前很多厂家的IP摄像机基本上沿用了传统的摄像机CCD,取得摄像机CCD的模拟信号输出给视频压缩模块转成网络信号,这样经过两次转换,图像质量不但受到模拟信号质量的影响,压缩效率也低很多。

  很多人从直观上感受,还是觉得模拟摄像机比IP摄像机清晰,其实这个问题很复杂,涉及很多因素,如CCD质量、镜头质量、压缩编码方式、显示回放方式等等。要说清这个清晰度的差别,就先要了解一下,在什么情况下模拟摄像机比IP摄像机清晰。

  IP摄像机对图像是带压缩的,IP摄像机在码流低的情况下图像效果的确是不够清楚的,但那是不公平的对比,因为模拟摄像机是不对图像做压缩的,而且也不能利用公共网络远距离传输的。但是IP摄像机在1M甚至更高的码流下,和模拟摄像机在显示的效果基本上没有区别。

  就两种成像方式而言,单从回放方式上就存在着根本的区别,如果用模拟监视器和摄像机直接连接看图像,中间几乎没有任何转换,全是模拟信号,的确很清楚;但是IP摄像机要显示的时候必须通过解码器,转换成模拟信号,这样就等于多做了模拟到数字,再从数字到模拟的转换,无疑会增加信号的损失。如果是采用纯数字高清的IP摄像机(1080P)在数字接口的高清液晶显示器上显示的效果,那是没有一个模拟摄像机能比的(如目前的高清数字电视)。因为IP摄像机的最大优势就在于它在技术上几乎可以不受分辨率的限制,所以从长远来看IP摄像机的清晰度随着网络带宽的变化将不再成为问题,而且随着高清时代的到来,704×576的D1图像标准将不再有优势。

  无线传输的代价

  任何摄像机在遇到超出线路覆盖地区的监控时,都会遇到一个问题,那就是远程传输问题,一般在数千米数量级的距离上一般都会选择无线方式,光一对传输距离在20千米的宽带传输设备的价格就在数万元,因此这绝对不是一个最佳的解决之道,只能是无奈之下的选择。而目前我们能用到的无线广域网是属于2.5G的无线通讯方式,标称传输最快的CDMA带宽,理论值也不过区区150Kb左右,而实际传输效率更是大打折扣,一般只能达到64Kb左右的实际传输带宽。在这样窄的带宽下连一路CIF图像都无法实现实时的传输。

  随着3G和4G通信的发牌,3G通信模式下将提供上行2M的带宽,数十公里范围内的接入,全国绝大多数地域的覆盖。如果3G的接入成本随着应用的广泛迅速降低到一定程度,那将对现行的网络视频监控传输方案产生深远的影响。没有了线的束缚,又加上带宽的优势,3G时代的来临将会颠覆目前的传统监控组网方式。4G牌照的发放,更使安防监控技术的发展率先受益。

  IP摄像机的优点在于远程视频监控方面的技术优势,从而扩大了图像监控的应用范围,强化了视频图像在远程管理、视频资料共享等方面的重要性。但是提到IP摄像机的选择与瓶颈问题时,谈的最多的就是:IP摄像机和视频服务器的网络带宽、图像质量、延时、软件系统的兼容性和价格等问题,这些问题有些已经得到改进,但有些还没有取得实质性的突破。

  针对于上述提到的这些问题,可以说很大的影响了网络摄像机的普及。也阻碍了网络摄像机的正常发展。概括来说,当前网络摄像机发展中的问题主要还是在网络带宽,图像质量,延时,系统兼容性以及价格上的问题。说到底,就是如何解决IP摄像机在图像质量上与传统技术的差距,发挥IP摄像机的长处(系统自成体系、远程传输、基础成本的降低)。因此,厂家在开发IP摄像机产品的同时,也要加强IP摄像机的应用模式和服务模式的研究,由此来激发潜在的IP摄像机市场需求。

  目前来说,我国"伪宽带"的问题已经愈发的引起重视。随着近期联通网络的扩容,预计近两年来我国的宽带网络状况会有一定的好转,这对网络摄像机的推广也是非常有利的。而一旦网络的带宽得到放开,那么它给网络摄像机带来的不仅仅是传输线路的优化,成像质量的上升这么简单。随着而来的恐怕将是网络监控在各个领域的涌入与发展。

  另外,对于成本问题来说,当前高额的支出主要在于平台的搭建等方面。因而面对庞大的建设支出,当前网络监控的应用也更多的在平安城市或者是大型企业间展开。而中小企业则只能无奈的对其望而兴叹。对于这些问题,除了通过技术的革新与发展推动相关器件的普及以外。增强各制造厂商产品的兼容性,也是降低系统建设成本,促进网络摄像设备推广的有效措施。

  如今,在网络摄像机镜头的选择上,CMOS芯片已经越来越多的得到应用。在网络成像尤其是保证视频的连贯性上,无疑要比CCD芯片做的更好。而这种有针对性的应用,也为提高网络摄像机的工作效率有着不错的推动作用。

  随着网络监控在平安城市等领域的应用,它在人们心中的认可度正在快速的上升着。随着网络环境的变化,相关技术的发展,以及大家认识程度的日益深刻。网络摄像机冲出瓶颈也将为时不远。