高清監(jiān)控的前端為什么一定是高清網絡攝像機?
閱讀：3573發(fā)布時間：2015-2-12
我們知道，傳統的標清監(jiān)控分為模擬、數字和網絡三種類型。模擬監(jiān)控的前端是模擬攝像機，后端是矩陣。數字監(jiān)控的前端也是模擬攝像機，后端是DVR。網絡監(jiān)控的前端有兩種，一種是模擬攝像機+視頻編碼器，一種是網絡攝像機，后端是平臺。也就是說，在標清監(jiān)控時代，前端有模擬攝像機、網絡攝像機、視頻編碼器+模擬攝像機等多種類型。
那為什么到了高清監(jiān)控時代，前端一定是高清網絡攝像機呢?原因主要在兩個方面。
*，高清監(jiān)控一定是網絡化的，必然是基于視頻壓縮處理并通過IP網絡進行傳輸的，因為只有這樣才能控制高清視頻的傳輸成本。
采集后未經壓縮的高清視頻信號有模擬和數字兩種傳輸方式。模擬傳輸一般采用YPbPr分量傳輸，一路高清視頻信號需要三根同軸線纜同時傳輸。數字傳輸一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI傳輸，其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米，不適合用于監(jiān)控傳輸，而HD-SDI雖可以傳輸100米左右，但對同軸電纜的要求很高，線纜的價格也非常昂貴。無論是模擬方式還是數字方式傳輸，未經壓縮的高清視頻信號傳輸成本都明顯高于以前的模擬標清視頻信號。而采用視頻壓縮編碼并通過IP網絡進行傳輸時，高清視頻與標清視頻在傳輸成本上的差異很小。
第二，直接用高清網絡攝像機進行前端處理的效率和成本比用高清視頻編碼器+高清攝像機要更有優(yōu)勢。
當前高清視頻傳感器以CMOS為主，CMOS傳感器直接輸出數字化的視頻信號，在攝像機中通過DSP或ASIC對此數字高清視頻信號直接進行壓縮編碼，然后以網絡化方式傳輸，要比攝像機直接輸出高清信號來得經濟，且處理效率更高。
這就是為什么目前市面上我們能夠看到的所有高清監(jiān)控前端都是高清網絡攝像機的原因。
CCD和CMOS哪一個更適合高清網絡攝像機?
網絡攝像機的核心組成部分有三塊：鏡頭、圖像傳感器以及壓縮處理芯片。其中，圖像傳感器是圖像采集處理部分的核心。
圖像傳感器有CMOS和CCD兩種。兩者之間的差異大家已經討論得非常多了，主要體現在靈敏度、成本、噪聲、功耗等幾個方面：1)在象素尺寸相同的情況下，CMOS傳感器的靈敏度要低于CCD傳感器;2)CCD傳感器的成本比CMOS傳感器高;3)相同尺寸的CCD傳感器分辨率通常優(yōu)于CMOS傳感器;4)與CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪聲更大;5)CCD傳感器除了在電源管理電路設計上的難度更高之外，高驅動電壓更使其功耗遠高于CMOS傳感器的水平。
在標清監(jiān)控時代，無論是模擬攝像機還是標清網絡攝像機，使用zui廣泛的是CCD。而在高清監(jiān)控時代，情況將會有所改變。高清監(jiān)控對成本非常敏感，CMOS傳感器盡管圖像品質總體上還不如CCD，但它在成本上的優(yōu)勢對CCD還是造成了非常大的威脅。當然，兩者博弈的結果zui終將由性價比決定，誰既能保證比較好的圖像品質又不貴誰就勝出。
從目前的趨勢來看，CMOS勝出的機會明顯更大。一方面，隨著技術的發(fā)展，CMOS的靈敏度正在得到快速改善，據悉目前市場上致力于CMOS研究的廠商已經研發(fā)出靈敏度性能與CCD接近的720p與1080pCMOS器件。另一方面，盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優(yōu)于CMOS傳感器，但如果不考慮尺寸限制，CMOS在量率上的優(yōu)勢可以有效克服大尺寸感光原件制造的困難，這樣CMOS在更高分辨率下將更有優(yōu)勢。另外，CMOS響應速度比CCD快，因此更適合高清監(jiān)控的大數據量特點。
因此，盡管CCD與CMOS在不同的應用場景下各有優(yōu)勢，但隨著CMOS工藝和技術的不斷提升，以及CMOS價格的不斷下降，未來高清網絡攝像機將更多的選擇CMOS。
