廣泛的講，安防產(chǎn)業(yè)向IP網(wǎng)絡(luò)的融合過程涉及很多因素，不僅僅限于下文中即將討論到的網(wǎng)絡(luò)攝像機與模擬攝像機所不同各個方面。諸如系統(tǒng)性能、開放性、互操作性、靈活性、可持續(xù)發(fā)展性及網(wǎng)絡(luò)連接性等因素，都是需要考慮的重要內(nèi)容。然而本文將主要針對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)攝像機與模擬攝像機之間所存在的10個最主要的區(qū)別展開討論，并進(jìn)一步分析為何這些區(qū)別是用戶在購買下一臺攝像機時所必須考慮的關(guān)鍵因素。
理由一：終結(jié)隔行掃描問題
模擬攝像機在高分辨率（4CIF）條件下都會遇到一個非常突出的問題，即隔行掃描問題。這是因為模擬視頻圖像是由一些行掃描信號所構(gòu)成的，而每一幅完整的圖像又是由兩個隔行掃描的場信號所構(gòu)成（見圖1），即便是將模擬信號連接到DVR上也是如此。這意味著我們看到的每一幅圖像都是由兩個采集時間不同的“半幅”圖像合并而成的。
圖1隔行掃描原理
圖2逐行掃描原理
在畫面中的物體運動程度較小的時候，隔行掃描方式所帶來的問題并不明顯，但是當(dāng)畫面中的物體運動程度較大或速度較快的時候，圖像畫面就會變得模糊不清。這是由于運動中的物體在第一掃描場中的位置和在第二掃描場中的位置之間存在較大差異而造成的。而網(wǎng)絡(luò)攝像機采用了逐行掃描技術(shù)，與隔行掃描不同的是，該技術(shù)對一幅完整的畫面采用一次性掃描（圖2），因此可以有效的解決上述問題。即便是畫面中的物體處于高速運動過程中，攝像機同樣可以提供清晰的畫面。
圖3為隔行掃描與逐行掃描的實際效果對比，畫面中的汽車以20km/h的速度行駛。從圖中可以看出，無論是逐行掃描還是隔行掃描，畫面中的靜止物體（如磚墻）都可以清晰的呈現(xiàn)出來。但是對于運動的物體（如汽車和駕駛員），隔行掃描的畫面明顯模糊不清。從放大的畫面細(xì)節(jié)可以看出，從采用逐行掃描的畫面中可以清楚的辨識出駕駛員的面部輪廓，而隔行掃描則根本無法看清。如果駕駛員是一個偷車的竊賊，那么顯然隔行掃描的畫面對于追捕工作毫無用處。
PoE（PoweroverEthernet），指的是通過以太網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供電力的技術(shù)，由IEEE802.3 af標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，是IT行業(yè)的一個成熟標(biāo)準(zhǔn)。PoE技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以通過同一根以太網(wǎng)5類線同時接收數(shù)據(jù)和工作電力，實事證明該技術(shù)可以為用戶節(jié)省大量的安裝成本。這意味著用戶不必為支持PoE功能的攝像機專門進(jìn)行電源安裝工作，而在模擬視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，為模擬攝像機供電一直以來都是一個主要的工程難點，同時也是主要成本之一。此外，支持PoE功能的網(wǎng)絡(luò)攝像機還可以與UPS不間斷供電系統(tǒng)配合使用，實現(xiàn)電源的集中化管理，從而大大提高系統(tǒng)的可靠性，使網(wǎng)絡(luò)攝像機能夠在停電的情況下依然可以正常工作。從圖4中可以看出，無論是否支持PoE功能，網(wǎng)絡(luò)攝像機均可從PoE技術(shù)中獲益。
理由三：百萬象素分辨率
由于受到NTSC/PAL規(guī)范的制約，模擬攝像機的最高分辨率一直被限制在4CIF，大約相當(dāng)于40萬象素的樣子。近年來，高分辨率電腦顯示器和數(shù)字?jǐn)z像機不斷出現(xiàn)，最終用戶也開始要求將圖像分辨率提高到百萬象素的級別，視頻監(jiān)視應(yīng)用的最終用戶同樣也開始提出類似的要求。網(wǎng)絡(luò)攝像機的最高分辨率可以達(dá)到百萬象素甚至更高，因此能夠提供更多的畫面細(xì)節(jié)并覆蓋更大的區(qū)域（圖5）。高分辨率能夠確保在安全事故發(fā)生時，可以從視頻畫面或監(jiān)控錄像中清晰的分辯肇事者的面部特征或者其搬運的物品，從而使用戶不會浪費對于安全系統(tǒng)的投資。此外，高分辨率特性使網(wǎng)絡(luò)攝像機還可以為用戶提供一些諸如數(shù)字化PTZ（Pan/Tilt/Zoom）等特殊功能。
圖4PoE功能應(yīng)用示意
在當(dāng)前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有太多的視頻數(shù)據(jù)被錄制和存儲下來，但是這些數(shù)據(jù)中大多都是一些無關(guān)緊要的畫面，重要事件的信息往往被淹沒在海量的錄像資料當(dāng)中，從而給事件的分析和處理工作帶來很大的難度，同時也浪費了寶貴的存儲資源。最新出現(xiàn)的智能視頻技術(shù)為解決這一普遍存在的問題提供了可能，并已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)視頻發(fā)展的下一個大趨勢。高端的網(wǎng)絡(luò)攝像機能夠充分滿足智能視頻應(yīng)用的需求，它們可以內(nèi)置移動視頻偵測（VMD）及事件管理功能，因此攝像機自身可以決定何時發(fā)送視頻，以什么樣的幀速度和分辨率發(fā)送，以及何時應(yīng)當(dāng)向哪一個安全人員發(fā)出警報，提示他們注意監(jiān)控畫面或采取相應(yīng)的行動。甚至一些高級智能視頻分析算法（如車牌號碼識別、人數(shù)統(tǒng)計等等）也可以集成到網(wǎng)絡(luò)攝像機當(dāng)中。
通過使用網(wǎng)絡(luò)攝像機，可以做到將系統(tǒng)的智能集成到視頻監(jiān)控的前端設(shè)備當(dāng)中，能夠使用戶獲得一個比傳統(tǒng)的DVR或其他集中式的系統(tǒng)更加有效和功能強大的視頻監(jiān)控解決方案。具有智能的網(wǎng)絡(luò)攝像機同樣解決了另外一個視頻監(jiān)控領(lǐng)域中正在不斷出現(xiàn)的困境：由在計算能力上的局限性，集中式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法實現(xiàn)對大量視頻信息的實時分析工作。而網(wǎng)絡(luò)攝像機擁有專用的、高度集成化的硬件設(shè)備，其自身即可實現(xiàn)高級視頻分析算法，這一特性大大降低了對后端設(shè)備的性能要求，從而使用戶可以構(gòu)建出超大規(guī)模的智能視頻系統(tǒng)。
理由五：集成PTZ控制和輸入/輸出端口
對于模擬攝像機來講，如果需要實現(xiàn)PTZ（云臺及變焦）控制，除了進(jìn)行視頻布線之外，還需要為控制信號提供專門的線路，這無疑增加了成本，并且給施工造成諸多不便。網(wǎng)絡(luò)攝像機可以通過同一網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號和PTZ控制命令，從而可以大大降低安裝費用并使用戶獲得更高的靈活性。此外，網(wǎng)絡(luò)攝像機還可以集成報警輸入和輸出端口，能夠?qū)崿F(xiàn)對警鈴、門鎖等其他安防系統(tǒng)的聯(lián)動控制（圖6）。這些特色除了可以進(jìn)一步為用戶節(jié)省成本之外，還進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)攝像機的功能以及與其他系統(tǒng)相集成的潛力。
在一些應(yīng)用場合中，音頻信息變得越來越重要。對于模擬系統(tǒng)來說，如果需要獲得音頻支持功能，只有通過額外的音頻布線工作才能實現(xiàn)。而網(wǎng)絡(luò)攝像機則可以在前端通過內(nèi)置的麥克風(fēng)或其他外部設(shè)備捕獲音頻信息，并將音頻信息與視頻信息進(jìn)行同步，甚至直接將音頻信息集成到視頻流當(dāng)中，最后再通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到后端的監(jiān)控或錄像設(shè)備上。事實上，只有網(wǎng)絡(luò)攝像機才能使音頻支持功能變得安裝便捷并且經(jīng)濟高效，它還可以支持全雙工的音頻，使用戶可以像使用電話一樣方便的使用音頻功能。在圖7的例子中，網(wǎng)絡(luò)攝像機可以使用戶與到訪者進(jìn)行雙向的音頻交流，并遠(yuǎn)程控制大門的開啟和關(guān)閉。
理由七：安全通信
模擬攝像機使用同軸電纜傳輸視頻信息，其中沒有任何加密和認(rèn)證機制。在這種情況下，只要能夠知道視頻電纜的位置，任何人都可以通過搭線的手段來觀看其中傳輸?shù)囊曨l畫面。更糟的是，心懷不軌的人還可以來個移花接木，將某個重要的視頻監(jiān)視信號切換到其他的信號源，使用戶的視頻監(jiān)控系統(tǒng)徹底失效（如同電影中經(jīng)常會出現(xiàn)的場景一樣）。但是對于網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)來講，網(wǎng)絡(luò)攝像機可以對采集到的視頻信號首先進(jìn)行加密，然后再通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，從而可以確保視頻信息無法被非授權(quán)人員獲取或者竄改。系統(tǒng)可以通過使用高安全性的數(shù)字證書對連接請求進(jìn)行認(rèn)證，確保只有特定的網(wǎng)絡(luò)攝像機才能夠接入系統(tǒng)，從而有效避免了欺詐行為。網(wǎng)絡(luò)攝像機還可以在視頻數(shù)據(jù)中加入“水印”信息，“水印”信息可以包括圖像摘要、時間、地點、日期、用戶信息、報警信息等等，從而在安全事件發(fā)生之后可以確保系統(tǒng)保存了有效的證據(jù)。上述功能在模擬攝像機中是根本無法實現(xiàn)的。
圖7集成音頻支持
理由八：基于靈活性高、經(jīng)濟實用的基礎(chǔ)設(shè)施
模擬視頻信號通常通過昂貴的同軸電纜、私有光纖或者無線技術(shù)進(jìn)行傳輸，無論采用何種傳輸技術(shù)，圖像質(zhì)量都會收到傳輸距離的影響。在長距離傳輸模擬視頻信號的時候，各種中間設(shè)備必須精確的配合和調(diào)整才能確保圖像質(zhì)量下降位于一個可以接收的范圍之內(nèi)。除此之外，為攝像機進(jìn)行電源布線、添加報警輸入輸出以及音頻布線等項目將進(jìn)一步使安裝部署工作變得復(fù)雜。而基于IP的數(shù)字化系統(tǒng)則能夠以相當(dāng)?shù)偷某杀究朔@些難點，并為用戶提供更多的選項。
在模擬攝像機中，CCD傳感器所產(chǎn)生的模擬信號首先將被A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這樣視頻圖像就可以通過其內(nèi)置的DSP芯片進(jìn)行處理和完善。經(jīng)過DSP處理后的數(shù)字圖像信號接著又被重新轉(zhuǎn)化為模擬信號，用于在同軸電纜上進(jìn)行傳輸。最后，當(dāng)該模擬信號到達(dá)后端的DVR時，又被DVR重新數(shù)字化然后存儲到硬盤上?？梢钥闯?，在這一過程中，圖像信號要經(jīng)過三次轉(zhuǎn)化，而每一次轉(zhuǎn)化都會造成圖像質(zhì)量不同程度的下降。在網(wǎng)絡(luò)攝像機中，圖像在經(jīng)過數(shù)字化之后將一直保持?jǐn)?shù)字化的狀態(tài)（圖7），無需進(jìn)行多次數(shù)/?；蚰?數(shù)轉(zhuǎn)化，從而避免了圖像質(zhì)量下降的現(xiàn)象發(fā)生。
圖8真正的數(shù)字化解決方案
理由十：更低的總體擁有成本
在談?wù)摰缴鲜鼍W(wǎng)絡(luò)攝像機所具備的一系列高級特性時，有人會說這些高級功能勢必會造成設(shè)備成本的增加。誠然，如果僅僅是拿攝像機本身的價格做比較的話，網(wǎng)絡(luò)攝像機肯定是顯得較為昂貴。但是，如果比較的對象是每一路視頻信號的成本，那么靈活性高、性能卓越的網(wǎng)絡(luò)攝像機顯然就可以和基于DVR的模擬系統(tǒng)相提并論了。由于網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)后端的應(yīng)用和存儲功能可以使用那些業(yè)內(nèi)通用的、基于開放標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器硬件，而不必像模擬系統(tǒng)中那樣一定要使用專用的硬件平臺（如DVR），因此在很多系統(tǒng)配置中，基于網(wǎng)絡(luò)攝像機的視頻監(jiān)視系統(tǒng)的前端設(shè)備成本甚至顯得更低。這一點對于一些大型系統(tǒng)尤其顯得重要，因為存儲和服務(wù)器硬件通常會占到總體成本的很大一部分，而使用網(wǎng)絡(luò)攝像機則可以大大降低設(shè)備管理和購置方面的成本。成本的節(jié)約還來自于網(wǎng)絡(luò)攝像機所使用的基礎(chǔ)設(shè)施。除了承載視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)之外，Internet、LAN以及無線網(wǎng)絡(luò)等各種基于IP的網(wǎng)絡(luò)同樣可以承載企業(yè)內(nèi)其他類型的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的同軸電纜和光纖相比，這些網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本顯得非常低廉。
結(jié)論：未來屬于網(wǎng)絡(luò)攝像機
知名的行業(yè)分析機構(gòu)J.P.Freeman預(yù)測，在視頻監(jiān)視領(lǐng)域內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)攝像機市場將是發(fā)展最快的一個市場，網(wǎng)絡(luò)攝像機的銷售額將在2008年超過模擬攝像機。由于基于IP網(wǎng)絡(luò)的安全管理（SecurityManagement）極大擴展了人們對于安全管理的理解和實現(xiàn)手段，因此被認(rèn)為是下一代高級安全管理的發(fā)展方向。從另一方面講，模擬攝像機由于在靈活性和性能上有所缺陷，因此無法滿足新一代安全管理的要求，勢必將被網(wǎng)絡(luò)攝像機取代。由于網(wǎng)絡(luò)攝像機將圖像幀的抓取以及對圖像進(jìn)行智能處理的能力從類似于DVR這樣的后端設(shè)備中剝離出來，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模不再受到后端設(shè)備計算能力的限制，系統(tǒng)的可擴展性獲得大大提高。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的最終用戶可以選擇使用經(jīng)濟高效的通用服務(wù)器進(jìn)行錄像和存儲，同時還可以從大量的視頻管理和分析軟件中選擇最適合自己需求的產(chǎn)品。
綜上所述，網(wǎng)絡(luò)攝像機能夠使用戶可以將其應(yīng)用從專用設(shè)備（DVR）轉(zhuǎn)移到開放系統(tǒng)當(dāng)中，此外還可以使用戶充分利用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化及智能化的優(yōu)勢，這一切將構(gòu)成一股強大的促進(jìn)力，使越來越多的用戶選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機。
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