IPC核心技术
谈及IPC的核心技术，还是需要从其软硬件构成谈起。在硬件上，IPC主要是由光学器件、感光成像器件、IC芯片、电路板等构成；从软件上看，主要是包括视频编码压缩算法、视频分析算法及应用软件程序。不同的公司采用不同的成像器件、芯片、开发不同的压缩算法，最终生产的IPC设备在性能表现上会有很大的差别。 (一)光学成像技术
光学成像系统无论是在模拟摄像机还是在IPC系统中都是一个重要的环节，视频图像的质量与光学成像系统密切相关。通常光学成像技术包括镜头技术及感光器件技术，一直以来，镜头技术以德国及日本的技术比较领先。感光器件目前有CCD及CMOS两种，CCD感光器件目前占据对的市场份额。
CCD的主要优点是高解析、低噪音、高敏感、可大批量稳定生产等，日本公司的CCD技术占全球主导地位。CMOS急速自从20世纪80年代发明以来，初期主要用于低端、低品质市场，但随着CMOS技术的逐步成熟和完善，在高分辨率摄像头中，CMOS开始迅猛发展起来，CMOS
技术目前是欧美公司的天下。这两种传感器各有长短，甚至好多公司的IPC产品线分别以CCD和CMOS传感器架构支撑，两条腿并行。
(二)视频编码算法
视频编码算法不仅仅是DVS、DVR的核心技术，对于IPC一样是核心技术。无论何种编码方式，其关键是“在有限的码流下实现高质量的图像，并具有良好地网络适应性”。视频编码算法从早期的MJPEG，MPEG-4，发展到目前的H.264。H.264因为具有良好地图形质量、编码效率及网络适应能力，是目前及未来一段时间编码算法的主流。
早期的IPC主要采用MJPEG算法，MJPEG编码方式比较简单，对芯片的处理能力要求不高。采用帧内压缩方式，帧内间没有关系；图像质量好，适合于影像编辑。但是由于不采用帧间预测技术，使得码流过高从而网络负荷较重，存储空间需求也比较大。由于MJPEG编码方式下对每帧图像独立压缩编码，因此，在部分地区可用来做法律证据。
MPEG-4编码方式在IPC应用中比较多，可以实现较低码流下良好地图像质量，但是其编解码复杂性相对于MJPEG而言较高，对芯片的处理能力要求较高。另外网络延迟，图像抖动等问题仍需要加强改善。
H.264是目前最高效的编码技术，同等图像质量下H.264编码产生的码流是MPEG-4的一半左右，并且内建针对流媒体和无线网络的优化工具，相比MPEG-4其编码复杂度更高，编解码时间更长，需要编码芯片具有很强的运算处理能力，总体成本较高。H.264在同样图像质量下码流最小。
第一章
第二章
二.1、
二.1.1、
二.1.2、
二.1.3、
二.1.4、
二.1.5、
二.1.5.1、
二.1.5.2、
二.1.5.3、
二.1.5.4、
二.1.5.5、
二.1.5.6、
二.1.5.7、
二.1.5.7.1、
二.1.5.7.2、
(三)编码压缩芯片
在IPC设备中，核心的任务是视频的编码压缩，而视频的编码压缩工作，具体实施角就是
编码芯片，编码芯片具有高效的运算处理能力。目前视频编码算法的发展趋势是效率越来越高，同时算法越来越复杂，这对编码芯片的处理能力提出了更高的要求。
早期的IPC编码压缩工作由ASIC芯片或DSP芯片实现，目前有SOC单片系统占主导的趋势。得益于近几年网络视频监控市场的不断扩大，芯片厂商开始重视视频监控行业应用，从而不断地、有针对性地开发出高性能、低价格、专用于安防视频应用的多媒体芯片，使得芯片处理能力不断增强，进而可以运行复杂的视频编码算法（如H.264）。目前，多数IPC厂商均采用国际主流厂商的IC来完成IPC的开发研制，而有部分厂商采用自己研制的IC芯片，此方式对IPC厂商的综合实力是个考验，但可以灵活自主地决定开发周期。
(四)视频分析技术
视频内容分析技术（Video Content Analysis，VCA）可以使系统对视频内容进行自动分析提取，将大量无用的视频信息进行过滤，而对于可疑的视频内容，可以自动触发事件从而改变分辨率、帧率，并发送报警视频给相应的客户端，这样大大节省了网络资源及存储资源。早期的视频分析技术多数基于后端服务器方式，该方式对后端服务器资源的占用比较高，不便于进行大规模、分布式的部署。目前，许多IPC厂商已经直接把视频分析功能置入IPC内，利
用IPC的芯片运行视频分析算法，从而实现分布式的智能化监控。部署在IPC的视频分析功能，将极大地减少大型系统总的存储成本和网络带宽的费用开销，同时也改变了传统的安全人员“死盯监视墙”的状态。
目前主要的视频分析功能模块包括：
1)入侵探测
2)流量统计
3)车辆逆行
4)丢包检测
5)人脸识别
对于智能IPC，不同的厂商有不同的理解，有的IPC中集成了基本的移动探测功能，具有初级的智能功能，有的IPC集成了诸如人脸识别、入侵探测、丢包探测等高级功能，属于真正的智能型IPC。
具有视频分析功能的IPC可以自动侦测并触发事件，可以自行决定是否改变帧率及分辨率等编码参数，并按照约定发送报警信息及视频给监控中心。IPC集成视频分析技术的功能可以利用编码芯片多余的处理能力来运行视频分析算法，也可以增加额外的芯片来独立运行视频分析算法。
从目前来看，高效视频编码需要大量的运算资源，而复杂的视频分析算法也需要大量的资源，因此，增加额外的处理芯片是个不错的选择。
一.1.1.1IPC亮点功能
(一)IPC3G功能
无线传输具有重要的意义，无线网络传输技术带给IPC远距离传输解决方案。在有线施工困难场所、摄像机位置不固定场所等，无线网络IPC将会带来很大的便利性。对于建筑之间的IPC联网，可以节省大量网络布线施工成本。一些厂家已经在摄像机内部设置无线网卡模块或预留无线网卡的插槽。目前的无线技术主要有WIFI、3GPP、WIMAX等，其中WIFI适合短距离传输而WIMAX适合长距离传输，3GPP是一套开放的音视频数据传输标准，已实现在3G手机上浏览视频，目前该标准广泛为各个手机厂商所支持。
3G网络的带宽优势将为无线视频监控提供强有力的支持，这必将大大促进视频监控向远程、无线、民用领域扩展延伸。
很简单的例子是在平安城市建设中，3G无线监控摄像机的安装仅仅需要架设一个摄像机，配置通信卡就可以了，而传统模拟摄像机接入需要考虑光纤敷设、地面开挖等多个环节复杂、高成本的工作。
3G网络摄像机、视频编码器等设备，将采集并编码压缩的视频信号通过3G网络进行传输，不再受地理位置、现场环境、线路资源等因素限制；从监控后端来说，手机/PDA终端可以通过3G网络对监控视频进行监看和管理，随时随地及时掌握现场情况，而不必局限在监控中心或分控制室。3G视频监控系统如图所示。
3G视频监控系统示意图
3G技术在国内属于起步阶段，各个领域的应用还在探索、试验阶段。在视频监控领域应用3G技术还有一定的技术问题需要克服。首先，3G网络有自身的网络特性，因此，对于IPC与DVS，需要在视频编码算法、网络适应性等方面做适应性调整，而不能完全爱用原来的传输模式；其次，对于中央平台软件、操作终端，需要做相应的调整和改进，以实现在手机/PDA终端上的视频操作；第三，3G的覆盖范围、性能表现、普及程度、成本等方面均需要进一步改善。不过，相信3G视频产品会很快地成熟并得到广泛应用。
(二)PoE技术
PoE（Power over Ethernet），指的是通过以太网为网络设备提供电力的技术。
PoE技术遵循IEEE802.3af标准，在不降低网络数据通讯性能的基础上对网络设备进行供电，是IT行业的一个成熟标准。将PoE技术引入到IPC系统应用中，可以解决IPC单独供电的施工及线缆敷设成本，并便于管理。此外，还可以与UPS系统配合使用，提高系统电源的稳定性和可靠性。IEEE802.3af标准规定的受电设备的功率在12.95W以下，基本可以满足各普
通固定IPC的供电需求，而对于PTZ式IPC或快球式IPC，由于功率稍高，因此可能仍然需要另外单独供电。现在，大多数厂商提供的网络交换机都支持PoE功能。如果已经装了相应的普通交换机设备，需通过给交换机增加中跨（Midspan）以实现PoE的功能支持，其中，中跨的主要作用是给网线加载电源。IPC的POE供电原理如图所示。
IP摄像机的PoE供电原理
(三)本地缓存功能
与DVS类似，IPC一个弱点是其对网络的依赖性过强，实时的视频浏览与存储要求网络不允许有一刻中断，否则带来的后果是部分视频数据的丢失，这在一些重要场合时无法接受的，因此，需要IPC具有临时本地视频数据存储能力。
通过在IPC内部采用闪存或DRAM作为缓存器，或在外部采用CF、SD卡作为缓存器，可以实现IPC的本地临时存储（On Board Storage）功能。缓存可以作为网络故障时视频图像的缓冲设备，在网络恢复正常后，再将视频进行补充上传，这样可有效地保证视频数据的连续性和完整性。
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