网络高清与数字高清间的博弈

文/张巍

网络高清与数字高清间的博弈

文/张巍

高清（HD）已经无可辩驳的成为目前安防监控领域中最“火”的技术了。就高清网络摄像机（HD IPC）而言，各大厂家纷纷推出了自己的高清网络摄像机产品，从一百万到三百万，甚至五百万，不一而足。随着H.264应用技术的相对成熟，HP（High Profile）在高清网络摄像机领域的大规模应用也成为一种趋势。更高的分辨率，更优秀的编码算法，极大的提升了监控系统的用户体验，逢项目必谈高清网络摄像机，已经成为用户采购的一种时尚。

但是也应该看到数字高清，特别是HD-SDI的厚积薄发，已经和高清网络摄像机形成了“两山对峙，二水分流”之势。这两种技术的争论时常在耳，是业界的一个热点话题。如何应对数字高清摄像机的强势挑战，已经成为网络高清摄像机在发展中无法回避的问题。

数字高清摄像机来势汹汹

HD-SDI的天然优势

数字高清的代表性标准HD-CCTV掌门人“HD-CCTV”联盟执行主席Todd Rockoff高调宣称：“IP没有未来！”此后关于数字高清技术将要取代网络高清技术的说法就多了起来，相对于IP技术，SDI在传输视频上有其天然的优势。一般而言可以概括为两个方面：一是数字视频的实时视频质量优于网络实时视频；其次数字视频的安全性要好于网络视频。

使用IP网络传输视频首先要经过编码压缩，目前主流的H.264压缩技术是有损压缩，无论如何其视频质量都无法超过无损打包的数字视频。而且压缩，路由会带来一定的时间开销，即使经过精心优化的简单网络环境，网络高清的视频延时也很难突破100ms，而SDI上的延时几乎可以忽略不计。

从安全性上看，HD-SDI摄像机使用光端机或直接进入编码器，整个链路比较简单。反观网络摄像机，由于采用网络接入，留下了较大的安全隐患。如果有别有用心者，将网络摄像机更换为含有不良程序的黑客设备，整个网络就暴露在黑客攻击之下了。HD-SDI摄像机则相对而言要安全的多。

从这两大优势推而广之，部分论者就得出IP技术已经走入穷途末路，不可否认在延时性与安全性上，IP技术确实存在其天然的短板，但也不可以偏概全。

HD-SDI摄像机在低端和高端市场同时发力

对于低端市场，HD-SDI可以在原BNC技术上平滑升级，这是HD-SDI在低端市场发力的一个重要武器，可以将数字高清看做是模拟标清的一个升级方案；此外由于数字高清摄像机不必进行视频压缩和负责的视频网络传输，因而同质量的数字高清视频摄像机的造价必然低于网络高清摄像机，这种优势在家庭、小区以及商铺等小规模应用中特别明显。这两条已经可以保证HD-SDI在低端市场的顽强生命力。

在高端市场上，数字无损高清也是一种致命的诱惑。再加上实时性上的天然优势，使得HD-SDI摄像机在控制上有着IP摄像机无与伦比的用户体验，似乎数字高清才是高端用户的首选。

网络高清摄像机并非待宰羔羊

“IP没有未来”的预言看起来，似乎真有实现的可能。面对设备成本更低、视频质量更好、更安全的数字高清摄像机，网络高清摄像机好像只有退隐江湖一条路了。实际上事实并非如此。有道是“以史为鉴，可以知兴替”，我们回过头来看视频监控的技术发展，在不久的过去也有一场模拟标清摄像机和网络标清摄像机（IPC）之争，那时模拟摄像机相对于网络摄像机的优势与现在HD-SDI相较于HD-IPC的优势又是何其相似？标清网络摄像机作为一个生命力极强的产品，并没有因为面临模拟标清摄像机的挑战而黯然退出，反而大有后来居上之势。

从取证和侦察的角度看视频质量差异

视频监控系统很多时候是一个事后系统，这是一个无奈的事实。在我国，对视频监控需求最大的市场莫过于“平安城市”市场。在公安应用中，视频监控系统中最经常使用到的功能就是录像查询和录像分析功能。在这个最主要的功能中，网络摄像机和HD-SDI摄像机是平分秋色。即使是HD-CCTV标准也无法解决视频的无损存储问题，视频存储依然使用H.264，大家并无不同。在未来的3-5年内，相信依然无法解决视频无损存储的技术难题。因而对于事后取证这种最重要的应用而言，二者没有区别。由于保存下来的视频并无二致，站在取证和侦察的角度上，二者的视频质量没有差异。

当然，使用网络高清摄像机，控制延时是一个比较大的劣势，可能因为我们无法跟踪高速移动的物体而导致事实上的录像丢失。但是随着“光进铜退”，各种基于光网络的IP技术的发展网络高清摄像机的延时也在减小。此外，高清的视野较宽，这在实际应用中也可以部分缓解控制延时带来的影响。

300万像素以上的战斗

300万像素以上的摄像机，一般称为超高清摄像机。超高清摄像机使用网络方案来实现目前是一个趋势。因为HD-SDI摄像机在传输1080p的图像时，信号频率已接近3G，对于300万或500万像素的信号处理更是复杂，反之，对于300万像素及以上分辨率的编码技术，网络方案则要成熟的多。

现在很多有实力的厂家都在致力于超高清摄像机的研发，无一例外的都是选择了基于网络的方案。可见在300万像素以上的战斗中，网络摄像机暂时领先。笔者也相信在后续的500万，甚至1000万像素的战斗中也是如此。不过，也不得不面临一个问题：到底是300万以上的网络摄像机的视频质量好，还是1080p的数字摄像机视频质量好呢？

这个问题的答案不能予以一定的定论，高清视频监控的趋势是网络一方总是先占有先机，在技术成熟度上也略微领先，而SDI一方或许会在一段时间内后来居上，但前提是突破自身技术瓶颈。可见在视频质量的比较中，网络一方并非注定失败。

IP是粘合剂：组网规模上的优势

在视频质量的较量中，虽然在像素的提升上，网络一方占用优势，但是不容否认其控制延时大的天然缺陷。但是在与其他监控系统互通中，网络的优势就特别明显了。比如，用户希望在门禁系统告警时，实时将告警叠加到视频上；用户希望在视频上实时叠加一些温、湿度信息等等，这些都足以令SDI处境尴尬而不得不再借助网络来实现。

物联网和云计算的基础都是IP，将视频部分独立出来，采用非IP的方式传输，无疑将破坏作为组网的互通。从监控领域的发展看，单一的视频监控必将走向多传感器、多监控量的融合，这种趋势将会随着网联网以及云计算技术的大规模应用而越来越明显，这也是在标清时代IPC战胜模拟摄像机的根本原因。

对于一个需要随时随地调看视频的应用而言，SDI方案也力有不逮，最终只能借助IP来实现。

SDI的安全性是靠和IP网络隔离而实现的，从信息产业发展的趋势看，这并不是一个非常好的选择，就像虽然现在互联网上的黑客软件越来越多，信息安全的威胁也越来越多，我们也没有退回到单机时代的打算。

而目前SDI摄像机的组网一般都不大，项目应用中很少有超过200点的应用案例，这也从侧面说明了网络摄像机的优势。

在系统成本上IP方案有一定优势

如果是一个较大的远程监控系统，数字摄像机需要依靠光端机来完成视频信号的传输，而且一路1080p需要占用接近3G的带宽，这就造成了光纤以及光端机一侧成本的激增。而高清网络摄像机在前端有高性能芯片对视频进行压缩，降低了带宽的占用率，如中兴力维的1080p高清网络摄像机最低可以在4mbps带宽下传输一路图像，由此可见在总体成本上使用网络摄像机有非常的优势。再者，HDSDI摄像机需要占用更大的光纤资源，限制了其在大规模（1000路以上）应用上的发展。

网络高清摄像机的未来发展

综上所述，数字高清与网络高清，各有各的应用领域，在可预见的将来他们会相互补充，相互融合。就像现在的模拟摄像机依然具备一定的市场，只要找准他们各自的特点，确定各自的领域，两者就能长期共存下去。

作为网络高清摄像机，可以从下面几个方面加大投入，使其永葆青春。

保持在高像素上的优势：充分发挥IP摄像机在追求更高像素上的技术优势，为用户提供更高像素的产品，不断提升用户体验；

集成智能功能：充分利用网络摄像机在计算资源上的优势，集成智能分析等功能；

向其他监控设备提供接入组网功能：将监控现场的其他传感器信息以及其他监控系统的信息，通过现场的IPC接入统一监控系统，实现多系统的融合，提供更方便的组网手段；

大力发展无线技术：在低端以及小规模组网时，WIFI技术有其独特优势，而且随着LTE技术和高带宽的无线技术发展，无线接入能力将越来越被重视。

作者单位：深圳中兴力维技术有限公司