網(wǎng)絡(luò)高清與數(shù)字高清間的博弈

文/張巍

網(wǎng)絡(luò)高清與數(shù)字高清間的博弈

文/張巍

高清（HD）已經(jīng)無(wú)可辯駁的成為目前安防監(jiān)控領(lǐng)域中最“火”的技術(shù)了。就高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（HD IPC）而言，各大廠家紛紛推出了自己的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品，從一百萬(wàn)到三百萬(wàn)，甚至五百萬(wàn)，不一而足。隨著H.264應(yīng)用技術(shù)的相對(duì)成熟，HP（High Profile）在高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用也成為一種趨勢(shì)。更高的分辨率，更優(yōu)秀的編碼算法，極大的提升了監(jiān)控系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)，逢項(xiàng)目必談高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，已經(jīng)成為用戶采購(gòu)的一種時(shí)尚。

但是也應(yīng)該看到數(shù)字高清，特別是HD-SDI的厚積薄發(fā)，已經(jīng)和高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)形成了“兩山對(duì)峙，二水分流”之勢(shì)。這兩種技術(shù)的爭(zhēng)論時(shí)常在耳，是業(yè)界的一個(gè)熱點(diǎn)話題。如何應(yīng)對(duì)數(shù)字高清攝像機(jī)的強(qiáng)勢(shì)挑戰(zhàn)，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)在發(fā)展中無(wú)法回避的問(wèn)題。

數(shù)字高清攝像機(jī)來(lái)勢(shì)洶洶

HD-SDI的天然優(yōu)勢(shì)

數(shù)字高清的代表性標(biāo)準(zhǔn)HD-CCTV掌門人“HD-CCTV”聯(lián)盟執(zhí)行主席Todd Rockoff高調(diào)宣稱：“IP沒有未來(lái)！”此后關(guān)于數(shù)字高清技術(shù)將要取代網(wǎng)絡(luò)高清技術(shù)的說(shuō)法就多了起來(lái)，相對(duì)于IP技術(shù)，SDI在傳輸視頻上有其天然的優(yōu)勢(shì)。一般而言可以概括為兩個(gè)方面：一是數(shù)字視頻的實(shí)時(shí)視頻質(zhì)量?jī)?yōu)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)視頻；其次數(shù)字視頻的安全性要好于網(wǎng)絡(luò)視頻。

使用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻首先要經(jīng)過(guò)編碼壓縮，目前主流的H.264壓縮技術(shù)是有損壓縮，無(wú)論如何其視頻質(zhì)量都無(wú)法超過(guò)無(wú)損打包的數(shù)字視頻。而且壓縮，路由會(huì)帶來(lái)一定的時(shí)間開銷，即使經(jīng)過(guò)精心優(yōu)化的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)高清的視頻延時(shí)也很難突破100ms，而SDI上的延時(shí)幾乎可以忽略不計(jì)。

從安全性上看，HD-SDI攝像機(jī)使用光端機(jī)或直接進(jìn)入編碼器，整個(gè)鏈路比較簡(jiǎn)單。反觀網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，由于采用網(wǎng)絡(luò)接入，留下了較大的安全隱患。如果有別有用心者，將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)更換為含有不良程序的黑客設(shè)備，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就暴露在黑客攻擊之下了。HD-SDI攝像機(jī)則相對(duì)而言要安全的多。

從這兩大優(yōu)勢(shì)推而廣之，部分論者就得出IP技術(shù)已經(jīng)走入窮途末路，不可否認(rèn)在延時(shí)性與安全性上，IP技術(shù)確實(shí)存在其天然的短板，但也不可以偏概全。

HD-SDI攝像機(jī)在低端和高端市場(chǎng)同時(shí)發(fā)力

對(duì)于低端市場(chǎng)，HD-SDI可以在原BNC技術(shù)上平滑升級(jí)，這是HD-SDI在低端市場(chǎng)發(fā)力的一個(gè)重要武器，可以將數(shù)字高清看做是模擬標(biāo)清的一個(gè)升級(jí)方案；此外由于數(shù)字高清攝像機(jī)不必進(jìn)行視頻壓縮和負(fù)責(zé)的視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸，因而同質(zhì)量的數(shù)字高清視頻攝像機(jī)的造價(jià)必然低于網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，這種優(yōu)勢(shì)在家庭、小區(qū)以及商鋪等小規(guī)模應(yīng)用中特別明顯。這兩條已經(jīng)可以保證HD-SDI在低端市場(chǎng)的頑強(qiáng)生命力。

在高端市場(chǎng)上，數(shù)字無(wú)損高清也是一種致命的誘惑。再加上實(shí)時(shí)性上的天然優(yōu)勢(shì)，使得HD-SDI攝像機(jī)在控制上有著IP攝像機(jī)無(wú)與倫比的用戶體驗(yàn)，似乎數(shù)字高清才是高端用戶的首選。

網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)并非待宰羔羊

“IP沒有未來(lái)”的預(yù)言看起來(lái)，似乎真有實(shí)現(xiàn)的可能。面對(duì)設(shè)備成本更低、視頻質(zhì)量更好、更安全的數(shù)字高清攝像機(jī)，網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)好像只有退隱江湖一條路了。實(shí)際上事實(shí)并非如此。有道是“以史為鑒，可以知興替”，我們回過(guò)頭來(lái)看視頻監(jiān)控的技術(shù)發(fā)展，在不久的過(guò)去也有一場(chǎng)模擬標(biāo)清攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)清攝像機(jī)（IPC）之爭(zhēng)，那時(shí)模擬攝像機(jī)相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)與現(xiàn)在HD-SDI相較于HD-IPC的優(yōu)勢(shì)又是何其相似？標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為一個(gè)生命力極強(qiáng)的產(chǎn)品，并沒有因?yàn)槊媾R模擬標(biāo)清攝像機(jī)的挑戰(zhàn)而黯然退出，反而大有后來(lái)居上之勢(shì)。

從取證和偵察的角度看視頻質(zhì)量差異

視頻監(jiān)控系統(tǒng)很多時(shí)候是一個(gè)事后系統(tǒng)，這是一個(gè)無(wú)奈的事實(shí)。在我國(guó)，對(duì)視頻監(jiān)控需求最大的市場(chǎng)莫過(guò)于“平安城市”市場(chǎng)。在公安應(yīng)用中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中最經(jīng)常使用到的功能就是錄像查詢和錄像分析功能。在這個(gè)最主要的功能中，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和HD-SDI攝像機(jī)是平分秋色。即使是HD-CCTV標(biāo)準(zhǔn)也無(wú)法解決視頻的無(wú)損存儲(chǔ)問(wèn)題，視頻存儲(chǔ)依然使用H.264，大家并無(wú)不同。在未來(lái)的3-5年內(nèi)，相信依然無(wú)法解決視頻無(wú)損存儲(chǔ)的技術(shù)難題。因而對(duì)于事后取證這種最重要的應(yīng)用而言，二者沒有區(qū)別。由于保存下來(lái)的視頻并無(wú)二致，站在取證和偵察的角度上，二者的視頻質(zhì)量沒有差異。

當(dāng)然，使用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，控制延時(shí)是一個(gè)比較大的劣勢(shì)，可能因?yàn)槲覀儫o(wú)法跟蹤高速移動(dòng)的物體而導(dǎo)致事實(shí)上的錄像丟失。但是隨著“光進(jìn)銅退”，各種基于光網(wǎng)絡(luò)的IP技術(shù)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)的延時(shí)也在減小。此外，高清的視野較寬，這在實(shí)際應(yīng)用中也可以部分緩解控制延時(shí)帶來(lái)的影響。

300萬(wàn)像素以上的戰(zhàn)斗

300萬(wàn)像素以上的攝像機(jī)，一般稱為超高清攝像機(jī)。超高清攝像機(jī)使用網(wǎng)絡(luò)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)目前是一個(gè)趨勢(shì)。因?yàn)镠D-SDI攝像機(jī)在傳輸1080p的圖像時(shí)，信號(hào)頻率已接近3G，對(duì)于300萬(wàn)或500萬(wàn)像素的信號(hào)處理更是復(fù)雜，反之，對(duì)于300萬(wàn)像素及以上分辨率的編碼技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)方案則要成熟的多。

現(xiàn)在很多有實(shí)力的廠家都在致力于超高清攝像機(jī)的研發(fā)，無(wú)一例外的都是選擇了基于網(wǎng)絡(luò)的方案?？梢娫?00萬(wàn)像素以上的戰(zhàn)斗中，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)暫時(shí)領(lǐng)先。筆者也相信在后續(xù)的500萬(wàn)，甚至1000萬(wàn)像素的戰(zhàn)斗中也是如此。不過(guò)，也不得不面臨一個(gè)問(wèn)題：到底是300萬(wàn)以上的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻質(zhì)量好，還是1080p的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)視頻質(zhì)量好呢？

這個(gè)問(wèn)題的答案不能予以一定的定論，高清視頻監(jiān)控的趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)一方總是先占有先機(jī)，在技術(shù)成熟度上也略微領(lǐng)先，而SDI一方或許會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)后來(lái)居上，但前提是突破自身技術(shù)瓶頸?？梢娫谝曨l質(zhì)量的比較中，網(wǎng)絡(luò)一方并非注定失敗。

IP是粘合劑：組網(wǎng)規(guī)模上的優(yōu)勢(shì)

在視頻質(zhì)量的較量中，雖然在像素的提升上，網(wǎng)絡(luò)一方占用優(yōu)勢(shì)，但是不容否認(rèn)其控制延時(shí)大的天然缺陷。但是在與其他監(jiān)控系統(tǒng)互通中，網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)就特別明顯了。比如，用戶希望在門禁系統(tǒng)告警時(shí)，實(shí)時(shí)將告警疊加到視頻上；用戶希望在視頻上實(shí)時(shí)疊加一些溫、濕度信息等等，這些都足以令SDI處境尷尬而不得不再借助網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的基礎(chǔ)都是IP，將視頻部分獨(dú)立出來(lái)，采用非IP的方式傳輸，無(wú)疑將破壞作為組網(wǎng)的互通。從監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展看，單一的視頻監(jiān)控必將走向多傳感器、多監(jiān)控量的融合，這種趨勢(shì)將會(huì)隨著網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用而越來(lái)越明顯，這也是在標(biāo)清時(shí)代IPC戰(zhàn)勝模擬攝像機(jī)的根本原因。

對(duì)于一個(gè)需要隨時(shí)隨地調(diào)看視頻的應(yīng)用而言，SDI方案也力有不逮，最終只能借助IP來(lái)實(shí)現(xiàn)。

SDI的安全性是靠和IP網(wǎng)絡(luò)隔離而實(shí)現(xiàn)的，從信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)看，這并不是一個(gè)非常好的選擇，就像雖然現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上的黑客軟件越來(lái)越多，信息安全的威脅也越來(lái)越多，我們也沒有退回到單機(jī)時(shí)代的打算。

而目前SDI攝像機(jī)的組網(wǎng)一般都不大，項(xiàng)目應(yīng)用中很少有超過(guò)200點(diǎn)的應(yīng)用案例，這也從側(cè)面說(shuō)明了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

在系統(tǒng)成本上IP方案有一定優(yōu)勢(shì)

如果是一個(gè)較大的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)需要依靠光端機(jī)來(lái)完成視頻信號(hào)的傳輸，而且一路1080p需要占用接近3G的帶寬，這就造成了光纖以及光端機(jī)一側(cè)成本的激增。而高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在前端有高性能芯片對(duì)視頻進(jìn)行壓縮，降低了帶寬的占用率，如中興力維的1080p高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)最低可以在4mbps帶寬下傳輸一路圖像，由此可見在總體成本上使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)有非常的優(yōu)勢(shì)。再者，HDSDI攝像機(jī)需要占用更大的光纖資源，限制了其在大規(guī)模（1000路以上）應(yīng)用上的發(fā)展。

網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)的未來(lái)發(fā)展

綜上所述，數(shù)字高清與網(wǎng)絡(luò)高清，各有各的應(yīng)用領(lǐng)域，在可預(yù)見的將來(lái)他們會(huì)相互補(bǔ)充，相互融合。就像現(xiàn)在的模擬攝像機(jī)依然具備一定的市場(chǎng)，只要找準(zhǔn)他們各自的特點(diǎn)，確定各自的領(lǐng)域，兩者就能長(zhǎng)期共存下去。

作為網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，可以從下面幾個(gè)方面加大投入，使其永葆青春。

保持在高像素上的優(yōu)勢(shì)：充分發(fā)揮IP攝像機(jī)在追求更高像素上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為用戶提供更高像素的產(chǎn)品，不斷提升用戶體驗(yàn)；

集成智能功能：充分利用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在計(jì)算資源上的優(yōu)勢(shì)，集成智能分析等功能；

向其他監(jiān)控設(shè)備提供接入組網(wǎng)功能：將監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的其他傳感器信息以及其他監(jiān)控系統(tǒng)的信息，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的IPC接入統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的融合，提供更方便的組網(wǎng)手段；

大力發(fā)展無(wú)線技術(shù)：在低端以及小規(guī)模組網(wǎng)時(shí)，WIFI技術(shù)有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，而且隨著LTE技術(shù)和高帶寬的無(wú)線技術(shù)發(fā)展，無(wú)線接入能力將越來(lái)越被重視。

作者單位：深圳中興力維技術(shù)有限公司