濟南展會于3/31號圓滿落幕,百萬高清網絡攝像機的時代到來了!
網絡攝像機正在以每年42%的增長速度逐漸替代傳統的模擬攝像機,成為未來視頻監控市場的主流。根據調查公司IMS研究機構最新的一份調查顯示,2006年,全球視頻監控市場的總體規模是48.77億美元,而到2010年,預計將達到81.46億美元,在這其中,攝像機產品的市場份額占據了42%以上!所謂網絡攝像機,就是利用數字技術拍攝、存儲并傳輸的攝像機設備,它可作為IP網絡中的一個節點,直接連接在IP網絡之上,將拍攝的數字圖像直接進行壓縮、存儲和傳輸,它隨著IP技術的發展而高度發展,具有清晰度高、安裝靈活、節省成本以及便于管理等多種優勢。隨著全球互聯網的高速發展,連接在IP網絡上的數字攝像機將逐漸取代傳統的模擬攝像機,成為數字時代的‘千里眼’。相比較傳統的模擬攝像機,網絡攝像機最核心的技術就是視頻編碼器。就網絡攝像機的各部分我們做一個技術分析,然后再重點分析一下核心的視頻編碼器部分。對圖像進行壓縮是視頻監控設備必須要克服的難點,一個攝像頭未經壓縮的圖像每天要占14.3Tbit容量,這幾乎是天文數字,而采用新MPEG-4 part10和H.264圖像壓縮標準,可將圖片壓縮到原來的1/10,大大節省存儲空間!
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網絡攝像機由三部分組成: 1.傳感器:的圖像傳感器主要有2種,即CMOS和CCD。由于CCD在圖像質量方面比CMOS有一定的優勢,因此在監控工程中使用的圖像傳感器主要是CCD,而CCD的主流廠商大部分是日本企業。2.網絡服務器:其功能是把壓縮好的視頻信號,通過TCP/IP的協議輸出,并且基本上要支持現階段主流的通信格式。3.視頻編碼器:其功能是把CCD的視頻信號按照一定的格式進行數字化編碼,有些是直接抓取CCD輸出的BT.656的信號,有些是采集CCD驅動輸出的模擬信號,通過一個視頻AD進行模擬數字轉化。視頻編碼的標準很多,現在主要的網絡攝像機的標準有MJPEG、MPEG4、H.263、H.264等,下面我們對這些技術再做一個簡單介紹。
M-JPEG: 即運動靜止圖像壓縮技術,它把運動的視頻序列作為連續的靜止圖像來處理,這種壓縮技術方式單獨完整地壓縮每一幀,在編輯過程中可隨機存儲每一幀,可進行精確到幀地編輯。但M-JPEG只對幀內地空間冗余進行壓縮,不對幀間的時間冗余進行壓縮,因此壓縮效率不高。
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MPEG4:標準就是指由ISO的活動圖像專家組制定的一系列關于音視頻信號以及多媒體信號的壓縮與解壓縮技術的標準。MPEG-4的著眼點在于解決低帶寬上音視頻的傳輸問題,在164KHZ的帶寬上,MPEG-4平均可傳5-7幀/秒。采用MPEG-4壓縮技術的網絡型產品可使用帶寬較低的網絡,如PSTN,ISDN,ADSL等,大大節省了網絡費用。另外,MPEG-4的最高分辨率可達720×576,接近DVD畫面效果,基于圖像壓縮的模式決定了它對運動物體可以保證有良好的清晰度。MPEG-4所有的這些優點,使它成為當前網絡產品生產廠商開發的重要趨勢之一。
H.263:是基于運動補償的DPCM的混合編碼,在運動補償的DPCM混合編碼,在運動搜索的基礎上進行運動補償,然后運用DCT變換和“之”字形掃描編碼,從而得到輸出碼流。H.263在H.261建議的基礎上,將運動矢量的搜索增加為半象素點搜索;同時又增加了無限制運動矢量、基于語法的算術編碼、高級預測技術和PB幀編碼等四個高級選項;從而達到了進一步降低碼速率和提高編碼質量的目的。
H.264:是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC的MPEG(活動圖像編碼專家組)的聯合視頻組(JVT:joint video team)開發的一個新的數字視頻編碼標準,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG4的第十部分。在相同的重建圖像質量下,H.264能夠比H.263節約50%左右的碼率,比目前根據MPEG4實現的視頻格式在性能方面提高33%左右.主流的核心解決方案
所以目前來看H.264標準以其高視頻壓縮比、高圖像質量、良好的網絡適應性得到了市場的廣泛認可。其應用目標范圍較寬,可以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸、存儲場合的需求。但算法的復雜度高,必須有強勁有力的硬件作支持。
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