走向全数字化的ＩＰ摄像机

    IP 摄像机的技术优势

　　这几年安防应用正在全面兴起，视频监控占据了主流。在大量的安防应用中，采用了各种型号的CCD 摄像机。所谓CCD 摄像机，即以CCD 为传感器，对图像信号进行采集并数字化，在专用的DSP 芯片里进行一些图像处理后，编码成CVBS 模拟信号进行传输，CVBS即复合视频信号，通过同轴电缆进行传输，后端的DVR 产品通过视频解码器（Video　Decoder），对模拟视频进行模数转换，梳状滤波（亮色分离）等操作，编码成数字信号进行处理并输出。

　　这种数字到模拟，从模拟到数字的来回转换，带来了诸多的问题，目前安防工程中的一些缺陷即来自于这个模型，主要的问题有：图像进行模数、数模转换后，图像质量受损；模拟信号长距离传输，信号衰减严重，易受干扰，图像质量不佳；图像分辨率固定为PAL 或NTSC，无法满足更高清晰度、更高分辨率的监控需求；视频信号动态范围较小，难以满足各种特定应用的需求，比如低噪声、宽动态、高帧率等需求；无法实现分发、长距离传输、共享等需求。

　　IP 摄像机全面采用了数字化处理技术，视频信号从CCD 或CMOS 传感器采集并数字化后，后继的处理全部采用数字信号，并采用网络传输各种规格的视频信号，采用全数字化的处理技术有以下优点：

　　1.全数字化处理技术不会因模拟和数字之间来回转换带来图像质量的损耗；
　　2. 采用数字接口传输数字视频，不会带来干扰和衰减，无论多远的距离，都能够始终保持稳定的图像质量；
　　3. 数字视频的范围远远大于模拟视频，可以实现高清晰、高帧率、宽动态的视频图像；
　　4.智能化图像处理与识别技术可以延伸到前端直接实现；
　　5.宽动态的视频处理技术，可以为各种场合的视频监控定制开发摄像机产品；
　　6.高清晰IP 摄像机可以实现电子PTZ 功能，可以满足大范围的场所监控；
　　7.可以分别提供高质量、高带宽、低延时的预览视频流和用于录像的视频流，分别保证清晰度、易存储的特性；
　　8.在大楼的智能布线系统中，无须进行改造布线，只要有以太网络即可随时部署网络监控系统，可以采用各种无线、有线网络进行视频传输和控制；
　　9.可内置存储设备，如SD卡、小型硬盘，在网络故障时，能够保存关键视频图像至本地存储。

　　以上可以看出，IP 摄像机的出现，将模拟摄像机的各种缺陷进行很好的弥补并在各方面的指标上进行提高，相比模拟摄像机，IP 摄像机集成了更多的信息处理技术，更加贴近用户的需求。在成本方面，IP 摄像机的芯片可以完全实现原来的模拟摄像机实现的功能，提供CCD 的Bayer 接口，在成本方面不会有明显的提升。

　　IP 摄像机的解决方案

　　目前安防行业对于IP 摄像机的关注程度越来越高，各种解决方案陆续推出，在某些应用场合，比如机场、车站等场所已开始采用IP 摄像机产品，IP 摄像机作为模拟摄像机的更新换代产品，必将在各个行业的安防应用中得到普及。

　　IP 摄像机的解决方案，需要采用高度集成的专用视频处理芯片，需要集成CCD 接口、图像处理单元、视频编码单元、通用处理器单元、网络接口等外设模块，在此基础上运行IP 摄像机图像处理、编码、智能分析、应用层软件及实时操作系统，在平台级软件上，要实现视频分发、存储、备份、检索、设备定位、系统管理等功能，既要求主芯片具有强大的处理性能、齐全的外部接口，又要求高度的集成和低功耗、低成本，对于开发厂商的综合开发实力要求很高，普通的摄像机厂商和系统开发商难以承受。

　　海康威视近期推出了IP 模块产品，采用了Ti最新推出的

    Davinci 处理器，该处理器是Ti公司专门为网络视频开发的专用芯片，高度集成了300MHz 的ARM9处理器、600MHz 的C64X + 的DSP 处理器及图像辅助处理模块和丰富的外部设备，运行Linux操作系统，特别适合IP 摄像机的产品定位，海康威视在此基础上，成功开发出了IP 模块产品，可面向广大的摄像机厂商、系统开发商做二次开发。

　　海康威视的IP 模块，并非完整的IP 摄像机，而是IP 摄像机中的数字视频处理模块，它既可以连接传统的模拟摄像，也可以连接CCD 和CMOS 传感器，除了具备编码标准版本的H.264Mainprofile， 还可以增加大量与应用相关的图像处理、智能识别模块，可以实现宽动态的图像处理技术、背景光补偿、黑电平延伸、鱼眼镜头校正、遮挡报警、丢失报警、降噪、目标跟踪、行为识别等技术，可以支持高分辨率的电子PTZ 功能，支持不同规格的编码标准如H.264、MPEG4、AVS 等， 支持多种特性的码流输出，同时支持静态图像的捕获。此外，根据该产品的定位，用户还可以增加自己特色的图像及智能功能，比如车牌识别、人脸识别、图像增强、车辆违章侦测等功能。

　　海康威视预先组建了专门的图像处理部门，为上述技术进行储备和开发，同时也积极和第三方合作伙伴展开合作。图像处理技术，对于各种视频监控的应用开发，起到举足轻重的地位，是除视频编码以外又一重要技术。

　　因为处于视频处理的最前端，它对于图像的信息处理最为有效，对于图像质量的影响最为关键，可以大幅提高视频图像的质量和有效性。

　　海康威视的IP 模块采用非常紧凑的PCB 主板设计，其面积比一张名片还要小，非常适合放在各种小型的外壳模具内，既可以与摄像机封装在一起，也可以单独外挂，可以提供100M/10M自适应网络接口、USB2.0、SD卡接口，或者以太网供电技术（POE）以及WiFi 无线技术，安装和部署非常灵活和方便，适合于各种场合的视频监控系统。

　　产品技术支持

　　除了IP 模块的开发，海康威视还为客户提供了平台软件的开发支持，海康威视于2006 年正式发布了安防网络中间软件，主要为网络化的安防监控系统提供平台化的支持，开发商可以在此平台上很快开发出相关的平台软件。除此之外，海康威视还会提供成熟的平台软件模块（5.0版），给不具备平台开发能力的系统集成商、工程商，使他们能够快速构建整个网络化的IP 摄像机监控系统。IP 模块的网络接口，与海康威视的DVS 系列完全兼容，之前在DVR、DVS 已开发好的软件上可以不必作任何改动即可接入IP 模块，非常方便客户使用。

　　在IP 模块及平台软件的基础上，可以开发出大量面向客户需求的多样化产品，相对于单纯ASIC 解决方案，可以避免价格竞争，进行价值的竞争，在不同的领域，发挥自己独到的一面，因此，该系列产品为客户预留了大量的增值空间。

　　目前，在安防应用中，摄像机是唯一没有被全面数字化的部件，随着安防产业链的不断成熟，安防的数字化、网络化、智能化浪潮必然延伸到视频监控的最前端，前端的采集设备带来的各种限制，随着采用IP 摄像机或者IP 模块，必然有很大的突破，随着需求的不断演变，系统造价的逐步降低，大量的个性化应用将会随之而来，是安防行业的新的一片“蓝海”