高清發(fā)展的幾個技術(shù)要點和方向

1、高清發(fā)展的幾個技術(shù)要點和方向一、何謂“高清”對于視頻監(jiān)控而言，圖像清晰度無疑是最關(guān)鍵的特性。圖像越清晰，細節(jié)越明顯，觀看體驗越好，智能分析等應(yīng)用業(yè)務(wù)的準確度也越高。所以圖像清晰度是視頻監(jiān)控永恒的追求。衡量圖像清晰度的標準是分辨率，單位是像素。這個值越大，圖像越清晰。所謂高清、標清，差異也就體現(xiàn)在這里。兩者之間的分界線就是百萬像素或720p，達到百萬像素或720p的就是高清。 (1)1080i格式，是標準數(shù)字電視顯示模式。1125條垂直掃描線，1080條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1920×1080，隔行/60Hz，行頻為33.75KHz。 (2)720p格式，是標準數(shù)字電視顯示

2、模式。750條垂直掃描線，720條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1280×720，逐行/60Hz，行頻為45KHz。 (3)1080p格式，是標準數(shù)字電視顯示模式。1125條垂直掃描線，1080條可見垂直掃描線，16:9，分辨率為1920×1080逐行掃描，專業(yè)格式。二、高清監(jiān)控的優(yōu)勢無論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來看，高清都比標清更有優(yōu)勢。從分辨率來看，720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，在同樣的顯示環(huán)境下，高清會清晰得多。從顯示效果來看，高清既支持大屏顯示，又支持16:9寬屏顯示，可以大大增強用戶的觀看體驗

3、。從流暢度來看，高清支持更高的幀率，比如720p和1080i/1080p都可以支持60幀/秒或60場/秒，其圖像流暢度比標清要高一倍。所以，高清監(jiān)控是監(jiān)控行業(yè)發(fā)展最主流的趨勢之一。對客戶而言，高清只有在包含了前端、平臺、存儲、瀏覽、顯示等各個環(huán)節(jié)時才有意義。因此，要實現(xiàn)真正的高清監(jiān)控，必須從視頻源的采集、視頻信號的編碼壓縮、視頻信號的傳輸、視頻的瀏覽、錄像文件的回放等環(huán)節(jié)全面支持高清。三、高清監(jiān)控在安防領(lǐng)域的應(yīng)用前端在此前，安防行業(yè)多是采用摸擬系統(tǒng)，相對于這些傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，高清攝像機無須同軸電纜、無須龐大的視頻分配器;安裝所需設(shè)備少，可大幅減少線材，從而大幅降低工程成本;同時，高清網(wǎng)

4、絡(luò)攝像機是利用寬帶網(wǎng)傳輸圖像，非常廉價，可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，增強監(jiān)控范圍的靈活性，并可利用網(wǎng)絡(luò)更新軟件，直接實現(xiàn)遠端監(jiān)控。傳輸監(jiān)控系統(tǒng)傳輸技術(shù)主要有視頻基帶傳輸、光纖傳輸、網(wǎng)絡(luò)傳輸、微波傳輸、雙絞線平衡傳輸和寬頻共纜傳輸?shù)攘N傳輸方式。每種技術(shù)都有其自身特點及應(yīng)用層面。在過去，由于光纖傳輸有著衰減小、頻帶寬、不受電磁波干擾、保密性好等優(yōu)點，因此光纖專線傳輸曾經(jīng)是解決長距離視頻監(jiān)控高速傳輸?shù)淖罴逊绞?。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，目前各種寬帶網(wǎng)絡(luò)層出不窮，除了企業(yè)自建的光纖專網(wǎng)達到千兆帶寬，局域網(wǎng)也逐漸朝1000M、10000M方向發(fā)展。同時，各大運營商也在大力發(fā)展EPON、GPON光網(wǎng)，使得帶寬達到G

5、bit以上。這些都為高清視頻圖像在網(wǎng)絡(luò)中的高效傳輸提供了更好的載體，并使得網(wǎng)絡(luò)傳輸也成為長距離音視頻傳輸?shù)牧硪环N最佳選擇。目前，采集后未經(jīng)壓縮的高清視頻信號有模擬和數(shù)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(shù)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，HD-SDI雖可以傳輸百米左右，但對同軸電纜的要求很高，線纜的價格也非常昂貴。而如果在前端就對高清視頻進行高效壓縮處理，然后通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑?，其傳輸成本與標清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化傳輸成本相當。由于高清視頻在廣域網(wǎng)上傳輸存在限制，加強

6、帶寬建設(shè)是解決高清傳輸和網(wǎng)絡(luò)帶寬問題的重要途徑。此外，因高清占用了更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，在組建高清系統(tǒng)特別是大路數(shù)高清系統(tǒng)時，對于網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用要精心設(shè)計。例如，100M以太網(wǎng)，實際上同時只能承載56路高清圖像(考慮到以太網(wǎng)的碰撞偵聽特性)，如果同一視頻源有多個用戶訪問，占用的帶寬會更大。因此對于系統(tǒng)設(shè)計、組播、轉(zhuǎn)發(fā)等技術(shù)的使用就顯得尤為重要。存儲目前，安防系統(tǒng)中常用的存儲方式有DAS直連、NAS網(wǎng)絡(luò)硬盤和IPSAN等構(gòu)架，其中IPSAN方式采用IP構(gòu)架的以太網(wǎng)傳輸，具備良好的擴展性、共享性和較低的分攤應(yīng)用成本，是目前大中型集中監(jiān)控存儲主要采用的技術(shù)之一。這些存儲方式都是IT行業(yè)非常成熟的技術(shù)，存儲

7、介質(zhì)也多半是采用IT上通用的數(shù)據(jù)硬盤，容量一般是TB級以上(按每路每小時數(shù)據(jù)量1G計算，1TB的數(shù)據(jù)硬盤大約可存儲720P的視頻圖像1000小時或者1000路攝像機同時錄像1個小時的數(shù)據(jù))，現(xiàn)在2TB的數(shù)據(jù)硬盤也逐漸走入人們的視線。隨著具體高清監(jiān)控項目規(guī)模的不斷擴大，大型高清監(jiān)控系統(tǒng)PB級海量存儲解決方案將得到普遍應(yīng)用。對于高清監(jiān)控系統(tǒng)而言，高清視頻存儲的安全性要求也很高，特別是存儲的視頻錄像回放的問題。視頻能否回放取決于幾個方面：一，存儲設(shè)備是否具有足夠的混合讀寫性能，以保證存儲可在大量高清視頻寫入的同時滿足多路視頻的回放?；旌献x寫性能不足，不僅可能影響正常的視頻寫入和回放，嚴重時還有可能造

8、成后續(xù)視頻完全無法寫入。二，存儲系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，先進的RAID技術(shù)、高可靠的企業(yè)級磁盤可有效降低因為磁盤損壞而造成數(shù)據(jù)丟失的可能性，保證高清視頻實時可用。三，數(shù)據(jù)備份，重要場所的圖像或普通場所的某時段重要圖像往往需要有備份，以確保在一段時間內(nèi)該視頻隨時可用。一般可在視頻采集時同時保存到多臺存儲，或先保存單個文件，之后再復(fù)制到另一臺存儲等方式來實現(xiàn)。對重要視頻文件的多重保存或備份是設(shè)計高清監(jiān)控系統(tǒng)時必須考慮的問題。四，平臺軟件媒體管理系統(tǒng)的有效性，主要是媒體管理系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計。能否通過關(guān)鍵字，快速、準確、有效地檢索到目標視頻是媒體管理系統(tǒng)的重要指標，否則高清視頻即使保存下來，也有

9、可能無法檢索到、無法用于圖像調(diào)用和圖像分析，那么圖像存儲就變得沒有意義。此外，智能分析和數(shù)據(jù)挖掘功能也在存儲系統(tǒng)中充分體現(xiàn)其應(yīng)用價值。以智能建筑項目為例，存儲時間可由3個月或半年擴展到一年，加上前端監(jiān)控點位的后期擴展，其需要的存儲容量則更大。若加裝智能分析模塊與時間、報警觸發(fā)存儲相結(jié)合，視頻存儲所需要的空間將大大減少。在一些重要場合(如機場、海關(guān))的出入口，也可將高清攝像機抓拍的人臉或車牌視頻與后臺存儲數(shù)據(jù)庫中黑名單進行對比，判斷是否為犯罪嫌疑人或違法車輛等，若是與黑名單信息相吻合則進行報警并聯(lián)動配套系統(tǒng)。管理平臺 面對智能建筑行業(yè)項目規(guī)模日益龐大和復(fù)雜、系統(tǒng)整合趨勢越來越明顯的趨勢，一個強大

10、的支撐調(diào)度軟件必不可缺少，特別對于垂直集中的管理機制平臺，授權(quán)管理(是否給某個用戶具備操作權(quán)限)與級別控制(不同級別的用戶具備不同的控制管理，操作權(quán)限)顯得尤為突出。在軟件架構(gòu)上C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)各有所長，針對監(jiān)控系統(tǒng)的不同需求可以按需選擇。但是C/S架構(gòu)的軟件系統(tǒng)的功能應(yīng)用可以做得更豐富，通信開銷更少，建議以C/S結(jié)構(gòu)為主。在硬件上，考慮到原有的投資和未來擴展的需求，硬件平臺的高度整合和大集成功能也非常重要。例如是否同時支持摸擬和數(shù)字接入，是否同時支持高清和標清系統(tǒng)，是否支持智能分析功能，是否擁有完善的編解碼功能，是否支持大規(guī)模組網(wǎng)等。顯示 高清效果必須使用優(yōu)秀的顯示設(shè)備才能表現(xiàn)出來。后

11、端的顯示設(shè)備一般有CRT、LCD、PDP三種。而高清顯示效果必須要使用大尺寸顯示器才能表現(xiàn)出來，現(xiàn)在有采用拼接墻技術(shù)，比如在體育場館、建筑群的大型指揮中心，大都使用拼接大屏。目前拼接屏中DLP最成熟，但LCD拼接墻也正在逐漸搶占市場，從清晰度來說，LCD完全可以滿足1080p的使用要求。此外還有新的顯示技術(shù)(如OLED高清屏)等都已將高清晰指標放在最重要的位置，而各類顯示屏也都將16：9寬屏成為高清產(chǎn)品的定型規(guī)格。譬如，DVI接口的傳輸完全采用了數(shù)字格式，保證了視頻源到顯示終端傳輸過程中信息的完整性，可以得到更快捷的傳輸速度以及更清晰的影像。再如HDMI接口，避免了DVI接口面積過大、不能傳輸

12、音頻等缺點，雖然HDMI最高傳輸速度小于DVI(DVI可達8Gbps，HDMI為5Gbps，最高畫質(zhì)的HDTV信號傳輸需要2Gbps)，但其支持八聲道或單聲道的數(shù)碼音頻傳輸，無需單獨使用音頻連接線。同時其連接線的長度也可以達到20多米(DVI線在8米以上就會影響畫質(zhì))。與DVI接口相比，HDMI不僅擁有更高帶寬和更高分辨力等特性，還能集視頻傳輸和音頻傳輸于一身，大大簡化了線纜的連接。三、高清監(jiān)控整體解決方案的幾個發(fā)展趨勢綜上分析，要實現(xiàn)高清監(jiān)控必須要有完整的高清監(jiān)控設(shè)備和解決方案來實現(xiàn)。為了全面滿足高清監(jiān)控的需求，特別是針對智能建筑行業(yè)的高清監(jiān)控需求DVSONE（ 迪威索鈮），經(jīng)過多年的沉淀和

13、技術(shù)積累，傾力推出了整體高清監(jiān)控解決方案，完整的產(chǎn)品線涵蓋至前端視頻采集、編碼、傳輸、存儲、控制、解碼輸出，直至中心管理平臺等，這些產(chǎn)品和方案已經(jīng)在2010年多個銀行和平安城市標志性項目中得到廣泛應(yīng)用。1例如130/200萬像素CCD高清網(wǎng)絡(luò)攝像機和高清球，可實現(xiàn)200萬像素高清視頻圖像實時傳輸，已經(jīng)廣泛在交通，城市治安發(fā)揮重大作用！2DVSONE 網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機NVR，可接入8路720P高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，實現(xiàn)高清HDMI顯示，錄像和回放等3同時對于大路數(shù)高清，DVSONE 成熟而超高性能價格比的IPSAN 也將是你的首選！4高清解碼器，支持高清解碼;或利用128路網(wǎng)絡(luò)視頻輸入，36路輸出VGA網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣，每個VGA多畫面切換的技術(shù)。5視頻綜合管理平臺，完善的矩陣功能和智能視頻分析功能，同時支持高清、標清和網(wǎng)絡(luò)IP矩陣，DVSONE  DV-WEB軟件平臺還可以接其他主流50個品牌的網(wǎng)絡(luò)攝像機或DVR的圖像，包容和先進將是DVSONE 軟件的特色6高清寬動態(tài)超低照度CMO