网络摄像机的实质是网络化的摄像机,换句话说,就是在产生模拟视频信号的摄像机产品中融入数字技术,让其输出数字信号,即编码后的视频数据流。网络摄像机的核心技术分为两部分:视频编码和摄像机技术,大部分人认为摄像机技术已经成熟,不值得再作为核心技术,但笔者认为:技术成熟是针对专业的摄像机厂家而言,对于视频编码的研究者来说,这必定又是一个新的技术问题。
摄像机技术本身在网络摄像机产品中占有举足轻重的地位,而视频编码技术是数字化时代的专业技术。网络摄像机的研发并非易事,因为必须结合摄像机和视频编码技术才能真正做好网络摄像机产品。
视频服务器是一个专门提供模拟视频数字化的转换设备,从技术的角度来说,其核心就是视频编码技术,如何保证在任何网络情况下有比较好的传输效果是视频服务器商家一直研究的课题,相对于网络摄像机来说,视频服务器的研发过程更单一、专业。
表面上看,视频服务器加上一台摄像机就是网络摄像机,但事实上并非如此。
从表1中可以看出,视频服务器配合摄像机即可以完成网络摄像机的所有功能;网络摄像机虽然具备体积小、安装简单等优点,但是也存在不足,如视野范围不够灵活等。
两者之间的共同点是能够将模拟视频进行编码,数字化处理之后进行网络传输。而两者不同之处在于视频服务器可以根据需要灵活配置摄像机,并可以实现云台控制等功能,在系统的扩展和功能的满足上有优势;网络摄像机则采用固定的摄像机,显得不够灵活,但是体积小、使用简单,可以满足大多数的视频监控场所,同时,更容易让普通老百姓接受,特别是对于家庭用户来说更是如此。
视频服务器主要应用于一些无人值守或者安装设备不方便的监控场所,用于远程监控,特别是在一些环境比较恶劣、维护不方便的场所,它可以实现远程监控功能,配合高速球型摄像机或者云台,可以实现远程控制等远程和集中监控的功能。
由于网络摄像机凭借固有的优点可以满足大多数应用场所需求,因此,从这方面来说,它与视频服务器的应用没有差别,但是对于一些有清晰度和控制要求的监控场所来说,网络摄像机就有些力不从心了。比如:有些场所要求产品具备较宽的变倍功能和环扫四周的功能,而只有使用视频服务器加变速云台或者变速球型摄像机才能实现,对此网络摄像机基本上无能为力。但是,有些监控场所本身不能够安装过多和过大的设备,要求产品体积小、占用空间小,这时候,网络摄像机就有了用武之地,特别是对于一些非专业用户来说,网络摄像机的“简单”使得用户在使用和维护过程中比较容易接受,它更容易贴近用户。目前,视频服务器多用于专业领域,网络摄像机多用于民用领域或者要求不高的其它领域。
技术异同点影响产品的发展
视频服务器的核心技术是视频编码和视频传输,其实质性的技术就是视频动态编码技术,如何满足不同网络状况下的传输效果是视频服务器研究的重点。
前面提到网络摄像机的核心技术包含摄像机技术和视频编码技术,换句话说,网络摄像机产品的研发成功需要两个行业的专家才能完成,就目前国内的情况来说,还没有一家企业同时在这两个方面都有很深的研究,它们基本上都是偏向一方。所以,要开发一个性能完好的网络摄像机产品,最便捷的就是走合作之路,当然也可以采用“拿来主义”,但根据笔者的了解,这里的“拿来主义”并不简单。举例来说,一个做视频编码为主的企业,其工程师们连6mm镜头和12mm镜头的效果差别或者实际的图像效果都不很清楚的话,又怎么可能知道使用什么样的摄像机机芯做网络摄像机呢?
另外,对视频编码技术完全陌生的摄像机厂家研发网络视频服务器,也存在技术难度。球型摄像机的核心技术不在摄像机本身,其技术核心是结构和电机驱动部分,换句话说,球型摄像机厂家的主要技术人员都是精于结构设计和微控制电机驱动部分的专家,但是,他们对视频编码、传输部分,可能是一片空白。
要做好一台网络摄像机,更好的办法是由视频编码的厂家提供视频编码技术或者产品(配件)给摄像机厂家,由他们来完成产品的整合。不过,提供网络摄像机专用的编码配件和做视频服务器有本质的不同,前者要做的仅仅是一个配件,它所具备的功能是有限的,设计和研发工作相对单一;后者要做的是一个完整的产品,需要考虑接入不同的前端设备,且该产品基本上是可以独立工作的,因此研发过程中需要考虑的因素相对较多,厂商对产品成型需要有较充分的预估。基于上述技术上的异同,网络摄像机的发展一定是离不开合作模式。
网络摄像机可以替代视频服务器吗?笔者的答案是:不可能,但是会抢占一部分低端市场。
首先,产品性能不可替代。网络摄像机毕竟只是一个摄像机,硬件无法做临时的针对性修改,只能采用不同型号来区别产品性能,摄像机型号千奇百怪,且网络摄像机不可能面面俱到。
其次,图像品质不可替代。网络摄像机一个最基本的要求是体积小、便于安装,体积小决定了网络摄像机只能采用微型的摄像机,因此,摄像机所采集的视频信号质量是一定的,难以超越一些专业级的摄像机。
第三,产品功能不可替代。网络摄像机首先不具备云台控制等功能,视频服务器则可以灵活处理,配置云台或者球型摄像机等可以实现对前端的控制。
第四,使用环境不可替代。视频编码设备和摄像机对环境的要求是不一样的,准确地说,视频服务器对环境的要求更为严格,摄像机则宽松得多。比如说,摄像机基本可以安装在任何场所,而视频服务器和编码部件则需要一定的环境条件;在一些恶劣的环境,网络摄像机的IP模块则不一定能够完全稳定地工作。另外,视频服务器可以和摄像机分离安装,把视频服务器安装在环境较好的场所(如室内等);摄像机则可以任意安装在需要的场所。
在一些低端应用市场,网络摄像机和视频服务器均可以满足用户要求,网络摄像机不可能替代视频服务器,但是会抢占一部分低端市场。
发展趋势分析
网络摄像机的发展前景还是非常可观,目前来说,主题市场可以放在低端的安防监控领域,而未来可能会在家用市场占据主要的地位。视频服务器则有所不同,现在和将来都基本会以安防行业为主,同时延伸到一些其它的领域,如家庭、嵌入到其它系统等。
从网络摄像机技术本身的发展来说,有两个方面值得深挖:一方面是提高产品的性价比,让其更适合普通大众;另一方面是功能的改进或者添加,如卡存储等,未来监控技术的发展方向必然是“瘦终端”的方式,即前端设备将会越来越简单,使用体积很小的卡式(如:CF卡、SD卡等)存储将会是一个趋势。目前大家热衷的“集中存储”毕竟对网络的依赖性太强,不可能简单地替代传统的现场存储模式和分布式存储模式。
另外,视频服务器的发展将会以性能为主,提高网络传输的效果和效率。未来,视频服务器的应用将会越来越广,更多的可能是与其它系统的融合,形成大型的集成系统,统一管理和控制。
总的来看,网络摄像机和视频服务器将会处于一个共融共进的状态,相互竞争,更有促进,但是不可能完全替代。