一、高清攝像機方案重點分析

1、高清監控ImageSensor是關鍵

IP高清攝像機從本意上講超越了傳統常用的模擬攝像機。現在市面上的高清監控攝像機已經形成以百萬像素為基礎，200萬像素，300萬像素為先導的多元化產品格局。一臺IP高清網攝像機主要由視頻采集、視頻編碼、網絡傳輸等幾部分組成。一臺IP高清攝像機可以被看作一臺高清攝像機和一臺電腦的結合體。它通過CMOS/CCD感光器進行逐行掃描，將光信號直接能夠捕獲影像并通過SoC單芯片處理，直接通過IP網絡進行傳輸，從而使用戶能夠通過標準的基于IP網絡基礎構架在本地或者遠程地點實現觀看、存儲和管理高清視頻數據。

IP高清攝像機以核心部件的圖像傳感器（ImageSensor）做分類的話，主要有CCD和CMOS兩種。其中CMOS又細分為傳統的CMOS和ExmorCMOS即背照式CMOS.CCD和CMOS就基本結構和工作原理來說，區別如下：

CCD是ChargeCoupledDevice（電荷耦合器件）的縮寫，它是一種半導體成像器件，CCD電荷耦合器存儲的電荷信息，需在同步信號控制下一位一位地實施轉移后讀取，電荷信息轉移和讀取輸出需要有時鐘控制電路和三組不同的電源相配合，整個電路較為復雜。

CMOS是ComplementaryMetal-OxideSemiconductor（互補性氧化金屬半導體）的縮寫，和CCD一樣同為在高清攝像機中可記錄光線變化的半導體，CMOS光電傳感器經光電轉換后直接產生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡單，兩者的特點如下。

CCD電荷耦合器需在同步時鐘的控制下，以行為單位一位一位地輸出信息，速度較慢；CMOS光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號，還能同時處理各單元的圖像信息，速度比CCD電荷耦合器快很多；CCD電荷耦合器大多需要三組電源供電，耗電量較大；CMOS光電傳感器只需使用一個電源，耗電量非常小，CMOS光電傳感器在節能方面具有很大優勢。

2、IP高清攝像機的“大腦”：核心處理芯片

高清IPC的設計方案很多，但從架構上來看，主要包括兩種：其一，采用CCD/CMOS傳感器作為圖像采集設備，配套提供實現圖像處理和編碼功能的SoC芯片；其二，采用前端攝影機模塊，作為圖像采集設備，和一個通用的ASIC或DSP進行編碼和傳輸。由于第一種架構設計靈活，廣泛被廠家采用。

在圖像處理方面有三種實現方案：第一種方案采用專用的ISP處理芯片和編碼處理部分，該方案較靈活，采用專用的ISP芯片穩定性好，能夠保證圖像的質量；第二種方案采用集成ISP的編碼芯片，該方案靈活性次于第一種方案，且專用的ISP處理芯片穩定性雖高，但圖像質量一般、成本較高；第三種方案采用FPGA等芯片實現信號處理及編碼功能，該方案靈活性最強，但是穩定性差、成本最高、圖像質量難于保證。專用ISP方案設計靈活、性價比高、可以保證圖像的質量，適用于高清IPC的設計。

二、IP高清攝像機產品的創新及應用

隨著IP高清攝像機應用領域和市場需求的不斷擴張，用戶對畫面品質及功能的不斷提升，IP高清攝像機會逐漸從一個單純的安防監控，演變到集多種功能更多、多種操作、多種管理等多種需求與一體的一個設備，具體來說，IP高清攝像機在如下幾個方面會有創新及應用。

1、IP高清攝像機與物聯網結合

隨著物聯網的射頻技術（RFID）的成功應用，在未來可以實現與高清視頻的無縫結合從而帶來很好的實際應用。可以通過IP高清攝像機的COM接口接收從射頻傳輸過來的數據，做到圖像和射頻的結合。舉例來說，此項技術可以代替固定打卡、非法人員識別從而有助于改進實際中很多較為繁瑣的工作，體現高智能、高技術的價值。

2、IP高清攝像機與報警設備聯動

IP高清網絡攝像機上的報警（ALARMI/O）接口，可處理開關量電平，當IP高清攝像機接收到此數據后，可以對其進行編碼處理，而后送入TCP/IP網絡，通過應用軟件對該報警信號進行各種聯動響應設置，如發出聲、光報警與進行報警錄像等。

3、IP高清攝像機與移動設備結合

隨著3G技術的普及，以及每臺IP高清攝像機都擁有自己獨立的IP地址，可以通過3G網絡能夠直接與移動設備進行網絡連接，實時傳輸高清圖像，實現無線高清視頻的傳輸。也可以在IP高清攝像機中配置內置的Email、FTP等客戶端，當在能接入互聯網時，IP高清攝像機設備還可以通過Email、FTP等方式把報警觸發時抓拍的圖片或錄像發送到移動設備。也可以通過COM口與能連接的SIM卡的設備連接，利用短信、彩信方式下發給指定的手機終端。這樣，做到實時且智能的監控，而僅利用很小的帶寬和成本。

4、從智能方面切入IP高清攝像機

因為IP高清攝像機前端即是帶有操作系統的，所有在前端上就可以附帶很多智能的算法。智能算法可以直接處理從芯片輸出的原始圖像信息，基于原始圖像，做一些恰當的、適合特征場合的應用。比如，可嵌入出入口人數統計功能。該功能可通過對攝像機所監控的畫面進行分析，自動統計計算穿越重要出入口或指定區域的人或物體的數量。而且在低碳時代，為智能算法與節能環保思想的結合則開辟了另一巨大的市場。在黨政機關、學校、企業和大型家居環境，還可采用智能視頻分析技術消除巨大的電能浪費與安全隱患，如自動關閉不必要的燈或打開有人辦公工作的燈或視需要調整燈光的強度等。

智能化、標準化，高效應用普及

隨著IP高清高速球的日益普及，大家對其智能化的期望也會越來越強烈。近期比較熱點的就是IP高清智能跟蹤球，這款產品同時輸出兩路圖像，一路為固定全景圖像，另一路為智能目標跟蹤圖像，這種應用一舉改變了傳統高速球的應用模式，極大的提升了高速球記錄的圖像信息的價值。

當然，智能跟蹤球僅僅是IP高清高速球在智能化方面的一個例子，更廣闊的IP高清高速球智能化應用，還將體現在如何將各種不同的智能功能按需加載到IP高清高速球里，滿足不同行業、不同環境下的智能應用。

要實現IP高清高速球的智能化，除了對圖像識別智能分析算法有很高要求之外，對上文提到的云臺精確控制、快速對焦、平穩加速等技術也有更高的要求。

對于是否能夠接入不同廠商、不同品牌的NVR和管理平臺，是IP高清高速球接下來在應用普及中必將面臨的問題。根據當前的標準化進展情況來看，ONVIF應該是解決這一問題的主要途徑之一。遵循ONVIF標準將會成為IP高清高速球的基本性能之一。

結語

在監控網絡化大潮的推動和市場需求的驅動下，IP高清獲得了實實在在的突破。IP高清攝像機所特有的聯網、開放、遠程訪問等特性勢必會大量應用在各種各樣的實際項目中，這標志著安防監控已經進入網絡時代，高清時代。高清技術和產品的不斷涌現，高清監控系統的現實應用，將加速促進視頻監控系統與安防其它子系統的無縫整合，再進一步促進安防系統與行業業務管理系統的無縫對接，這為視頻監控的發展帶來好處。