【安防知識網(wǎng)】如何選擇IP攝像機(jī)

　　成像質(zhì)量

　　成像質(zhì)量是攝像機(jī)的靈魂，是需關(guān)注的重要指標(biāo)之一。好的成像質(zhì)量來自于鏡頭和成像器件。攝像機(jī)鏡頭的成像質(zhì)量好壞將影響成像器件輸出的信號質(zhì)量。我們可以將鏡頭比喻是人的眼睛，而成像器件就是視網(wǎng)膜。

　　1、鏡頭

　　鏡頭種類繁多，但是即使同一類型的鏡頭，其成像質(zhì)量也有著很大的差異，這主要是由于材質(zhì)、加工精度和鏡片結(jié)構(gòu)的不同等因素造成的，同時也導(dǎo)致不同檔次的鏡頭價格從幾十元到幾萬元的巨大差異，比較著名的如四片三組式天塞鏡頭、六片四組式雙高斯鏡頭。一個好的鏡頭，在分辨率、明銳度、光圈系數(shù)等方面都會有很好的表現(xiàn)，對各種像差的校正也比較好，但同時其價格也會高幾倍甚至上百倍。

　　像差是影響圖像質(zhì)量的重要方面，常見的像差有如下六種：球差、慧差、色差、像散、場曲、畸變。因此目前常用的鏡頭都是多片多組鏡片加多層鍍膜構(gòu)成，其目的就是為了解決像差問題，使得成像更清晰銳利、色彩逼真。

　　2、CCD還是CMOS

　　CCD和CMOS在制造上的主要區(qū)別是CCD是集成在半導(dǎo)體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上，工作原理沒有本質(zhì)的區(qū)別。

　　從制造工藝上說CCD制造工藝較復(fù)雜，只有少數(shù)幾個廠商，如索尼、松下、夏普等掌握這種技術(shù)，因此CCD攝像機(jī)的價格會相對比較貴。事實(shí)上經(jīng)過技術(shù)改造，目前CCD和高級CMOS的實(shí)際效果的差距已經(jīng)非常小了。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD，所以很多低檔攝像頭生產(chǎn)廠商采用普通CMOS感光元件作為核心組件。

　　成像方面，在相同像素下CCD的成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確。而普通CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般，對實(shí)物的色彩還原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，普通CMOS的成像質(zhì)量和CCD還是有一定差距。但由于低廉的價格以及高度的整合性，因此在攝像頭領(lǐng)域還是得到了廣泛的應(yīng)用。

　　目前，許多低檔入門型的攝像機(jī)使用廉價的低檔CMOS芯片，成像質(zhì)量比較差。普及型、高級型及專業(yè)型攝像機(jī)使用不同檔次的CCD，個別專業(yè)型或準(zhǔn)專業(yè)型數(shù)碼相機(jī)使用高級的CMOS芯片。代表成像技術(shù)未來發(fā)展的X3芯片實(shí)際也是一種CMOS芯片。

　　綜上所述，CCD與CMOS孰優(yōu)孰劣不能一概而論，但就目前而言，在監(jiān)控?cái)z像機(jī)領(lǐng)域中普遍使用的CCD芯片的攝像機(jī)成像質(zhì)量要好一些。

　　3、模擬還是數(shù)字

　　CCD攝像機(jī)按照輸出信號分為模擬攝像機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。如果攝像機(jī)CCD板輸出的是模擬信號，那么在攝像機(jī)電路上其實(shí)對CCD傳來的電信號進(jìn)行了一次模擬編碼輸出，視頻編碼模塊在數(shù)字壓縮前先要對CCD板路傳來的模擬信號重新進(jìn)行數(shù)字化，然后才能壓縮輸出。這樣無形中就多出了一對沒有必要的D/A-A/D轉(zhuǎn)換過程。而在這個過程中多出的一對轉(zhuǎn)換會帶來無謂的信號損失。同時，由于模擬攝像機(jī)的掃描方式是隔行掃描的，還存在奇數(shù)場與偶數(shù)場之間的鋸齒問題，數(shù)字輸出的CCD可以選擇逐行掃描的輸出方式，清晰度又提高了一個層次。因此在選擇IP攝像機(jī)的時候盡可能選擇數(shù)字逐行掃描、信號直接壓縮編碼的IP攝像機(jī)(盡管成本上略有提升)。

　　壓縮方式

　　IP攝像機(jī)和視頻服務(wù)器作為視頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新型產(chǎn)品，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊笠脖厝怀蔀楫a(chǎn)品開發(fā)的重要因素，而這其中視頻圖像的技術(shù)又成為關(guān)鍵。

　　[nextpage]在IP視頻發(fā)展的初期有相當(dāng)一部分國內(nèi)外IP攝像機(jī)和視頻服務(wù)器都是采用JPEG、Motion-JPEG壓縮技術(shù)。JPEG、M-JPEG采用的是幀內(nèi)壓縮方式，圖像清晰、穩(wěn)定，適用于視頻編輯，而且可以靈活設(shè)置每路的視頻清晰度和壓縮幀數(shù)。另外，因其壓縮后的格式可以讀取單一畫面，因此可以任意剪接，特別適用于安防取證的用途。但是由于其對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求過高，因此無法在帶寬相對較窄的互聯(lián)網(wǎng)上傳輸。最近幾年出現(xiàn)了MPEG-4和H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)，而分辨率也從原來的CIF發(fā)展到了現(xiàn)在的300萬像素超高清晰度。

　　但是有一點(diǎn)需要提醒注意，在歐美M-JPEG是司法認(rèn)可的視頻證據(jù)格式，而壓縮效率高的MPEG-4\H.264并沒有得到司法證據(jù)認(rèn)可。盡管如此，MPEG-4\H.264的壓縮標(biāo)準(zhǔn)還是得到了廣大用戶的認(rèn)可和好評。

　　1、M-JPEG

　　M-JPEG的主要缺點(diǎn)是壓縮效率低，M-JPEG算法是根據(jù)每一幀圖像的內(nèi)容進(jìn)行壓縮，而不是根據(jù)相鄰幀圖像之間的差異來進(jìn)行壓縮，因此造成了大量冗余信息被重復(fù)存儲。目前流行的M-JPEG技術(shù)最大壓縮也只能做到每幀3K字節(jié)，但如果采用如此的壓縮比，視頻質(zhì)量會嚴(yán)重降低。即使是丟幀傳輸或錄像，也將耗費(fèi)大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬和硬盤空間，尤其在攝像機(jī)較多時，它的數(shù)據(jù)傳輸量和存儲量是十分驚人的。在碼流比較低的情況下M-JPEG的圖像質(zhì)量要明顯低于MPEG-4壓縮模式。

　　因此除了在局域網(wǎng)內(nèi)，或者廣域網(wǎng)不要求實(shí)時、很少存儲的前提下，才考慮使用M-JPEG的壓縮模式。

　　2、MPEG-4\H.264

　　MPEG-4\H.264是專為音視頻信息在因特網(wǎng)實(shí)時傳輸音/視頻訊號而制定的最新MPEG標(biāo)準(zhǔn)。它利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量，通過動態(tài)地監(jiān)測圖像每個區(qū)域的變化，按對象的空間和時間特征來調(diào)整壓縮方法，從而可以獲得比M-JPEG更大的壓縮比、更低的壓縮碼流和低帶寬下更佳的圖像質(zhì)量，是目前全球公認(rèn)的優(yōu)秀的壓縮算法之一。MPEG-4基于場景描述面向帶寬設(shè)計(jì)的壓縮算法，使得在視頻監(jiān)控領(lǐng)域中有以下幾個巨大的優(yōu)勢：錄像存儲量大大降低、錄像清晰度得到保障、錄像幀數(shù)可調(diào)、網(wǎng)絡(luò)傳輸更加方便。

　　網(wǎng)絡(luò)模式

　　從網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)的模式可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)三種;按照線路接入模式又可分為有線與無線兩大類。一般一路CIF圖像在MPEG-4/H.264壓縮模式下僅僅需要200K左右的帶寬就可以達(dá)到實(shí)時傳輸、錄像。用戶在選擇IP攝像機(jī)的時候應(yīng)該根據(jù)自己需要攝像機(jī)的數(shù)量，需要同時遠(yuǎn)程監(jiān)看、錄像的數(shù)量，綜合計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶寬需求。在局域網(wǎng)下，基本上可以不用考慮線路帶寬問題，只需要考慮交換機(jī)的吞吐量，選擇足夠的交換機(jī)背板帶寬即可。城域網(wǎng)下，例如電信全球眼，電信部門預(yù)留了足夠帶寬的線路。而在廣域網(wǎng)上最大的問題在于上行帶寬問題，國內(nèi)現(xiàn)在可以提供的ADSL上行帶寬目前只有512K左右，因此使用成本是用戶必須考慮的問題之一。

　　攝像機(jī)功能

　　從今年的幾次展會上可以清楚地體現(xiàn)出產(chǎn)品細(xì)分的趨勢，IP攝像機(jī)不再局限于桌上型和槍機(jī)型，隨著IP攝像機(jī)技術(shù)的成熟和用戶需求的日益強(qiáng)烈，IP攝像機(jī)也繁衍出了很多種類，并逐步走向細(xì)分市場?，F(xiàn)在市場上幾乎所有傳統(tǒng)攝像機(jī)的形式都已經(jīng)有對應(yīng)的IP攝像機(jī)，而且針對網(wǎng)絡(luò)傳輸特點(diǎn)還有更多的衍生品種。比如說：紅外日夜兩用型IP攝像機(jī)、快速球型IP攝像機(jī)、勻速球型IP攝像機(jī)、云臺控制一體化IP攝像機(jī)，還有支持無線局域網(wǎng)、支持SD卡存儲、USB存儲、網(wǎng)絡(luò)供電(POE)等等特殊功能的IP攝像機(jī)。未來隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，IP攝像機(jī)的發(fā)展空間將無法估量。

　　隨著市場成熟程度的不斷提高，IP攝像機(jī)的功能也越來越豐富，用戶在明確了自己目前需要的基本功能后，就可以到市場上去對號入座尋找相應(yīng)的產(chǎn)品了。比如說，用ADSL方式直接接入一個IP攝像機(jī)，而且這條線路不需要和任何人共享數(shù)據(jù)，那么就可以考慮使用帶PPPOE、DDNS功能的 IP攝像機(jī)，它可以直接連接ADSL MODEM接入互聯(lián)網(wǎng)。

　　高清晰畫面

　　隨著CCD價格的快速下降，以及算法的提升，IP攝像機(jī)無疑會快速達(dá)到百萬像素，甚至三百萬像素的分辨率。高清晰化將徹底擺脫普通模擬攝像機(jī)在圖像上的優(yōu)勢地位，成為監(jiān)控的新標(biāo)準(zhǔn)之一。然而目前百萬像素IP攝像機(jī)的價格高企，以及存儲壓縮方式的滯后，高清晰化的代價是非常巨大的，這樣的數(shù)據(jù)在目前的互聯(lián)網(wǎng)上無法實(shí)時傳輸，如果需要壓縮錄像也是個很麻煩的事情，需要更大的硬盤空間，需要更高級的硬件設(shè)備。