網絡高清與數字高清間的博弈

文/張巍

網絡高清與數字高清間的博弈

文/張巍

高清（HD）已經無可辯駁的成為目前安防監控領域中最“火”的技術了。就高清網絡攝像機（HD IPC）而言，各大廠家紛紛推出了自己的高清網絡攝像機產品，從一百萬到三百萬，甚至五百萬，不一而足。隨著H.264應用技術的相對成熟，HP（High Profile）在高清網絡攝像機領域的大規模應用也成為一種趨勢。更高的分辨率，更優秀的編碼算法，極大的提升了監控系統的用戶體驗，逢項目必談高清網絡攝像機，已經成為用戶采購的一種時尚。

但是也應該看到數字高清，特別是HD-SDI的厚積薄發，已經和高清網絡攝像機形成了“兩山對峙，二水分流”之勢。這兩種技術的爭論時常在耳，是業界的一個熱點話題。如何應對數字高清攝像機的強勢挑戰，已經成為網絡高清攝像機在發展中無法回避的問題。

數字高清攝像機來勢洶洶

HD-SDI的天然優勢

數字高清的代表性標準HD-CCTV掌門人“HD-CCTV”聯盟執行主席Todd Rockoff高調宣稱：“IP沒有未來！”此后關于數字高清技術將要取代網絡高清技術的說法就多了起來，相對于IP技術，SDI在傳輸視頻上有其天然的優勢。一般而言可以概括為兩個方面：一是數字視頻的實時視頻質量優于網絡實時視頻；其次數字視頻的安全性要好于網絡視頻。

使用IP網絡傳輸視頻首先要經過編碼壓縮，目前主流的H.264壓縮技術是有損壓縮，無論如何其視頻質量都無法超過無損打包的數字視頻。而且壓縮，路由會帶來一定的時間開銷，即使經過精心優化的簡單網絡環境，網絡高清的視頻延時也很難突破100ms，而SDI上的延時幾乎可以忽略不計。

從安全性上看，HD-SDI攝像機使用光端機或直接進入編碼器，整個鏈路比較簡單。反觀網絡攝像機，由于采用網絡接入，留下了較大的安全隱患。如果有別有用心者，將網絡攝像機更換為含有不良程序的黑客設備，整個網絡就暴露在黑客攻擊之下了。HD-SDI攝像機則相對而言要安全的多。

從這兩大優勢推而廣之，部分論者就得出IP技術已經走入窮途末路，不可否認在延時性與安全性上，IP技術確實存在其天然的短板，但也不可以偏概全。

HD-SDI攝像機在低端和高端市場同時發力

對于低端市場，HD-SDI可以在原BNC技術上平滑升級，這是HD-SDI在低端市場發力的一個重要武器，可以將數字高清看做是模擬標清的一個升級方案；此外由于數字高清攝像機不必進行視頻壓縮和負責的視頻網絡傳輸，因而同質量的數字高清視頻攝像機的造價必然低于網絡高清攝像機，這種優勢在家庭、小區以及商鋪等小規模應用中特別明顯。這兩條已經可以保證HD-SDI在低端市場的頑強生命力。

在高端市場上，數字無損高清也是一種致命的誘惑。再加上實時性上的天然優勢，使得HD-SDI攝像機在控制上有著IP攝像機無與倫比的用戶體驗，似乎數字高清才是高端用戶的首選。

網絡高清攝像機并非待宰羔羊

“IP沒有未來”的預言看起來，似乎真有實現的可能。面對設備成本更低、視頻質量更好、更安全的數字高清攝像機，網絡高清攝像機好像只有退隱江湖一條路了。實際上事實并非如此。有道是“以史為鑒，可以知興替”，我們回過頭來看視頻監控的技術發展，在不久的過去也有一場模擬標清攝像機和網絡標清攝像機（IPC）之爭，那時模擬攝像機相對于網絡攝像機的優勢與現在HD-SDI相較于HD-IPC的優勢又是何其相似？標清網絡攝像機作為一個生命力極強的產品，并沒有因為面臨模擬標清攝像機的挑戰而黯然退出，反而大有后來居上之勢。

從取證和偵察的角度看視頻質量差異

視頻監控系統很多時候是一個事后系統，這是一個無奈的事實。在我國，對視頻監控需求最大的市場莫過于“平安城市”市場。在公安應用中，視頻監控系統中最經常使用到的功能就是錄像查詢和錄像分析功能。在這個最主要的功能中，網絡攝像機和HD-SDI攝像機是平分秋色。即使是HD-CCTV標準也無法解決視頻的無損存儲問題，視頻存儲依然使用H.264，大家并無不同。在未來的3-5年內，相信依然無法解決視頻無損存儲的技術難題。因而對于事后取證這種最重要的應用而言，二者沒有區別。由于保存下來的視頻并無二致，站在取證和偵察的角度上，二者的視頻質量沒有差異。

當然，使用網絡高清攝像機，控制延時是一個比較大的劣勢，可能因為我們無法跟蹤高速移動的物體而導致事實上的錄像丟失。但是隨著“光進銅退”，各種基于光網絡的IP技術的發展網絡高清攝像機的延時也在減小。此外，高清的視野較寬，這在實際應用中也可以部分緩解控制延時帶來的影響。

300萬像素以上的戰斗

300萬像素以上的攝像機，一般稱為超高清攝像機。超高清攝像機使用網絡方案來實現目前是一個趨勢。因為HD-SDI攝像機在傳輸1080p的圖像時，信號頻率已接近3G，對于300萬或500萬像素的信號處理更是復雜，反之，對于300萬像素及以上分辨率的編碼技術，網絡方案則要成熟的多。

現在很多有實力的廠家都在致力于超高清攝像機的研發，無一例外的都是選擇了基于網絡的方案。可見在300萬像素以上的戰斗中，網絡攝像機暫時領先。筆者也相信在后續的500萬，甚至1000萬像素的戰斗中也是如此。不過，也不得不面臨一個問題：到底是300萬以上的網絡攝像機的視頻質量好，還是1080p的數字攝像機視頻質量好呢？

這個問題的答案不能予以一定的定論，高清視頻監控的趨勢是網絡一方總是先占有先機，在技術成熟度上也略微領先，而SDI一方或許會在一段時間內后來居上，但前提是突破自身技術瓶頸。可見在視頻質量的比較中，網絡一方并非注定失敗。

IP是粘合劑：組網規模上的優勢

在視頻質量的較量中，雖然在像素的提升上，網絡一方占用優勢，但是不容否認其控制延時大的天然缺陷。但是在與其他監控系統互通中，網絡的優勢就特別明顯了。比如，用戶希望在門禁系統告警時，實時將告警疊加到視頻上；用戶希望在視頻上實時疊加一些溫、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絡來實現。

物聯網和云計算的基礎都是IP，將視頻部分獨立出來，采用非IP的方式傳輸，無疑將破壞作為組網的互通。從監控領域的發展看，單一的視頻監控必將走向多傳感器、多監控量的融合，這種趨勢將會隨著網聯網以及云計算技術的大規模應用而越來越明顯，這也是在標清時代IPC戰勝模擬攝像機的根本原因。

對于一個需要隨時隨地調看視頻的應用而言，SDI方案也力有不逮，最終只能借助IP來實現。

SDI的安全性是靠和IP網絡隔離而實現的，從信息產業發展的趨勢看，這并不是一個非常好的選擇，就像雖然現在互聯網上的黑客軟件越來越多，信息安全的威脅也越來越多，我們也沒有退回到單機時代的打算。

而目前SDI攝像機的組網一般都不大，項目應用中很少有超過200點的應用案例，這也從側面說明了網絡攝像機的優勢。

在系統成本上IP方案有一定優勢

如果是一個較大的遠程監控系統，數字攝像機需要依靠光端機來完成視頻信號的傳輸，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一側成本的激增。而高清網絡攝像機在前端有高性能芯片對視頻進行壓縮，降低了帶寬的占用率，如中興力維的1080p高清網絡攝像機最低可以在4mbps帶寬下傳輸一路圖像，由此可見在總體成本上使用網絡攝像機有非常的優勢。再者，HDSDI攝像機需要占用更大的光纖資源，限制了其在大規模（1000路以上）應用上的發展。

網絡高清攝像機的未來發展

綜上所述，數字高清與網絡高清，各有各的應用領域，在可預見的將來他們會相互補充，相互融合。就像現在的模擬攝像機依然具備一定的市場，只要找準他們各自的特點，確定各自的領域，兩者就能長期共存下去。

作為網絡高清攝像機，可以從下面幾個方面加大投入，使其永葆青春。

保持在高像素上的優勢：充分發揮IP攝像機在追求更高像素上的技術優勢，為用戶提供更高像素的產品，不斷提升用戶體驗；

集成智能功能：充分利用網絡攝像機在計算資源上的優勢，集成智能分析等功能；

向其他監控設備提供接入組網功能：將監控現場的其他傳感器信息以及其他監控系統的信息，通過現場的IPC接入統一監控系統，實現多系統的融合，提供更方便的組網手段；

大力發展無線技術：在低端以及小規模組網時，WIFI技術有其獨特優勢，而且隨著LTE技術和高帶寬的無線技術發展，無線接入能力將越來越被重視。

作者單位：深圳中興力維技術有限公司