簡(jiǎn)介 傳統(tǒng)的高清監(jiān)控分為模擬、數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)三種類(lèi)型。模擬監(jiān)控的前端是模擬攝像機(jī)，后端是矩陣。數(shù)字監(jiān)控的前端也是模擬攝像機(jī)，后端是...
簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)的高清監(jiān)控分為模擬、數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)三種類(lèi)型。模擬監(jiān)控的前端是模擬攝像機(jī)，后端是矩陣。數(shù)字監(jiān)控的前端也是模擬攝像機(jī)，后端是DVR。
清晰原理
對(duì)于視頻監(jiān)控而言，圖像清晰度無(wú)疑是最關(guān)鍵的特性。圖像越清晰，細(xì)節(jié)越明顯，觀看體驗(yàn)越好，智能等應(yīng)用業(yè)務(wù)的準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)是分辨率，單位是像素。這個(gè)值越大，圖像越清晰。所謂高清、標(biāo)清，差異也就體現(xiàn)在這里。兩者之間的分界線(xiàn)就是百萬(wàn)像素或720p，達(dá)到百萬(wàn)像素或720p的就是高清?；谶@樣的標(biāo)準(zhǔn)，目前視頻監(jiān)控市場(chǎng)占主流的CIF和D1都屬于標(biāo)清。
無(wú)論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來(lái)看，高清都比標(biāo)清更有優(yōu)勢(shì)。從分辨率來(lái)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(huì)清晰得多。從顯示效果來(lái)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(qiáng)用戶(hù)的觀看體驗(yàn)。從流暢度來(lái)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(chǎng)/秒，其圖像流暢度比標(biāo)清要高一倍。所以，高清監(jiān)控必然將取代標(biāo)清監(jiān)控。
要實(shí)現(xiàn)真正的高清監(jiān)控，必須從視頻源的采集、視頻信號(hào)的編碼壓縮、視頻信號(hào)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。對(duì)客戶(hù)而言，高清只有在包含了前端、平臺(tái)、存儲(chǔ)、瀏覽、顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)才有意義。
采集后未經(jīng)壓縮的高清視頻信號(hào)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(hào)需要三根同軸線(xiàn)纜同時(shí)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，而HD-SDI雖可以傳輸百米左右，但對(duì)同軸電纜的要求很高，線(xiàn)纜的價(jià)格也非常昂貴。但是，如果在前端就對(duì)高清視頻進(jìn)行高效壓縮處理，然后通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑?huà)，其傳輸成本與標(biāo)清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化傳輸成本相當(dāng)。
目前DVR的視頻信號(hào)處理，分為視頻采集和視頻編碼兩個(gè)部分。在視頻信號(hào)采集部分，目前大多數(shù)的DVR都是模擬視頻輸入，均采用BNC接口的CVBS(即復(fù)合視頻信號(hào))信號(hào)輸入。復(fù)合視頻信號(hào)的最大分辨率是D1，DVR內(nèi)部對(duì)于復(fù)合視頻信號(hào)是按照D1分辨率采集、量化的。目前DVR均無(wú)YPbPr的模擬分量接口，或DVI、HDMI、HD-SDI等數(shù)字視頻接口。在編碼部分，DVR對(duì)每路采集的視頻信號(hào)可以編碼成CIF、2CIF、DCIF、D1等分辨率，但編碼最大分辨率只能為D1，不具備編720p或1080i、1080p的編碼能力。因此，目前的DVR無(wú)法實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控。
可見(jiàn)，要實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控，得從整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)考慮高清。
高清監(jiān)控發(fā)展三大核心問(wèn)題
高清百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是安防行業(yè)推出的應(yīng)用于監(jiān)控領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)。在如今這個(gè)高清時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的高清技術(shù)決定了它的發(fā)展方向。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)使圖像清晰度有了質(zhì)的飛躍，但也給高清監(jiān)控系統(tǒng)帶來(lái)了一系列現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。
1、帶寬問(wèn)題
由于目前網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，高清視頻帶來(lái)的高碼率成為其最大的推廣瓶頸。如何用盡可能低的碼率傳輸盡可能高質(zhì)量的視頻是高清監(jiān)控需要解決的首要問(wèn)題。同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，不同的網(wǎng)絡(luò)具有不同的信道特性，不同的用戶(hù)享受到的網(wǎng)絡(luò)帶寬也不相同，甚至同一用戶(hù)的帶寬也可能是隨時(shí)變化的。隨著監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展，各種用戶(hù)終端都有連接監(jiān)控視頻的需要，如局域網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)帶寬較為理想，用戶(hù)希望瀏覽高質(zhì)量的視頻;而手機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域由于帶寬有限，用戶(hù)更看重的是低碼率下的視頻流暢性。如何適應(yīng)這些不同的帶寬環(huán)境也是高清監(jiān)控設(shè)備需要解決的問(wèn)題。
2、顯示問(wèn)題
相對(duì)于標(biāo)清視頻，高清視頻的信息量大為豐富，相應(yīng)的對(duì)解碼顯示性能要求也大大提高，如目前主流的PC機(jī)可以輕松實(shí)現(xiàn)8路D1標(biāo)清視頻的解碼顯示，但若前端是1080P高清視頻，只能勉強(qiáng)解碼顯示1路。對(duì)于大型視頻監(jiān)控平臺(tái)，若全部使用高清視頻，服務(wù)器解碼壓力會(huì)很大。
3、存儲(chǔ)問(wèn)題
圖像分辨率的提升，必然會(huì)消耗更大的存儲(chǔ)空間。以1920×1080@30幀視頻為例，利用H264的編碼
算法，為保證清晰度，碼流需保持在6Mbps以上，約為標(biāo)清視頻的4-8倍。在標(biāo)清視頻條件下，一臺(tái)16路DVR內(nèi)置8快2T硬盤(pán)即可滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間視頻存儲(chǔ)需求，而在高清監(jiān)控中，這一時(shí)間將被大大縮短，即會(huì)帶來(lái)存儲(chǔ)成本的增加。
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