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高清监控的前端为什么一定是高清网络摄像机?

传统的标清监控分为模拟、数字和网络三种类型。模拟监控的前端是模拟摄像机，后端是矩阵。数字监控的前端也是模拟摄像机，后端是DVR。网络监控的前端有两种，一种是模拟摄像机+视频编码器，一种是网络摄像机，后端是平台。也就是说，在标清监控时代，前端有模拟摄像机、网络摄像机、视频编码器+模拟摄像机等多种类型。

那为什么到了高清监控时代，前端一定是高清网络摄像机呢?原因主要在两个方面：

第一，高清监控一定是网络化，基于视频压缩处理并通过IP网络进行传输，以此来控制高清视频的传输成本。采集后未经压缩的高清视频信号有模拟和数字两种传输方式。模拟传输一般采用YPbPr分量传输，一路高清视频信号需要三根同轴线缆进行传输；而数字传输一般采用DVI、HDMI或HD-SDI传输，其中DVI或HDMI的传输距离只有几米，不适合用于监控，而HD-SDI虽可以传输100m左右，但对同轴电缆的要求更高，线缆的价格也非常昂贵。无论以模拟方式还是数字方式传输，未经压缩的高清视频信号传输成本都明显高于模拟标清视频信号。而采用视频压缩编码并通过IP网络进行传输时，高清视频与标清视频在传输成本上的差异不大。

第二，直接用高清网络摄像机进行前端处理的效率和成本比用高清视频编码器+高清摄像机要更有优势。当前高清视频传感器以CMOS为主，CMOS传感器直接输出数字化的视频信号，并在摄像机中通过DSP或ASIC对此信号直接进行压缩编码，然后以网络化方式传输，这么做要比摄像机直接输出高清信号更为经济，且处理效率更高。

CCD和CMOS哪一个更适合高清网络摄像机?

网络摄像机的核心组成有三部分：镜头、图像传感器以及压缩处理芯片。其中，图像传感器是图像采集处理部分的核心。

图像传感器有CMOS和CCD两种。两者之间的差异主要体现在灵敏度、成本、噪声、功耗等几个方面：

（1）在像素、尺寸相同的情况下，CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。

（2）CCD传感器的成本比CMOS传感器高。

（3）相同尺寸的CCD传感器分辨率通常优于CMOS传感器。

（4）与CCD传感器相比，CMOS传感器的噪声更大。

（5）CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外，高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。

在标清监控时代，无论是模拟摄像机还是标清网络摄像机，使用最广泛的传感器是CCD。而在高清监控时代，情况将会有所改变。高清监控对成本较为敏感，CMOS传感器尽管图像品质总体上还不如CCD，但它在成本上的优势对CCD还是造成了较大的威胁。

从目前的趋势来看，CMOS胜出的机会明显更大。一方面，随着技术的发展，CMOS的灵敏度得到快速改善，据悉目前市场上致力于CMOS研究的厂商已经研发出灵敏度性能与CCD接近的720p与1080p专用CMOS器件。另一方面，尽管相同尺寸的CCD传感器分辨率优于CMOS传感器，但如果不考虑尺寸限制，CMOS在量率上的优势可以有效克服大尺寸感光原件制造的困难，这样CMOS在更高分辨率下将更有优势。另外，CMOS的响应速度比CCD快，因此更适合高清监控的大数据量特点。

因此，尽管CCD与CMOS在不同的应用场景下各有优势，但随着CMOS工艺和技术的不断提升，以及高端CMOS价格的不断下降，未来高清网络摄像机将更多的选择CMOS。

MJPEG和H.264谁将主导高清网络摄像机的视频编码?

视频编码是高清网络摄像机的一项关键参数，它决定了所传输视频的图像质量以及需要的网络带宽。我们目前看到的高清网络摄像机视频编码标准主要有MJPEG和H.264两种。

MJPEG是在JPEG基础发展起来的动态图像压缩技术，它只单独对某一帧进行压缩，而基本不考虑视频流中不同帧之间的变化。通过此压缩技术可获取清晰度很高的视频图像，而且可灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数，并且压缩后的画面还可任意剪接。但它的缺陷也非常明显：其一是丢帧现象严重、实时性差，在保证每路都必须是高清晰的前提下，很难完成实时压缩；其二是压缩效率低，传输带宽和存储空间占用大。

H.264是ITU-T和ISO共同成立的JVT联合视频工作组制定的新一代视频编码标准，用来实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。H.264不仅比MJPEG节约了80%以上的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。H.264引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。H.264可以在较低的带宽下实现720p、1080i/p的广播级高清视频分辨率。

尽管MJPEG能够获得比较好的单幅图像质量，但由于它在运动性、带宽占用量以及存储空间占用方面均有致命缺陷，因此，高清网络摄像机未来必然会以H.264为主。