【安防知識(shí)網(wǎng)】960H被熱推,重點(diǎn)是說其只需更換原有模擬系統(tǒng)中的少量設(shè)備,即可在保留原有傳輸線路、結(jié)構(gòu),甚至原操作習(xí)慣的前提下,就可將標(biāo)清模擬系統(tǒng)升級(jí)為高清監(jiān)控系統(tǒng),即原有的線纜和相關(guān)設(shè)備仍可以繼續(xù)使用,這一優(yōu)勢無疑極具誘惑力,也確實(shí)是較好的高清升級(jí)方案。
目前,市面上主流的960H攝像機(jī)均是采用SONY Effio™系列DSP配合SONY 960H sensor這一組合方式,960H模擬高清解決方案是由Techwell和SONY共同定義和開發(fā)的,其中模擬攝像機(jī)端采用SONY新一代960H CCD Sensor,960H攝像機(jī)采用SONY Effio™方案,其由960H CCD + Effio™DSP組成。其提供高解析畫質(zhì)、高信噪比及高色彩重現(xiàn)能力。Effio DSP結(jié)合了2D/3D數(shù)字降噪技術(shù),即使拍攝移動(dòng)目標(biāo)也無損動(dòng)態(tài)解析度。此外,Effio DSP結(jié)合周邊電路,不僅縮小了攝影機(jī)體積,還能減少電耗,并使清晰度高達(dá)650~700TV水平線,重現(xiàn)高清晰的視頻圖像。通過電子變焦操作,還可以提高畫面的可識(shí)別性,極大地提升了監(jiān)控畫質(zhì)。960H攝像機(jī)還結(jié)合先進(jìn)的背光補(bǔ)償功能,使得攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)區(qū)域顯著地增加到512倍。攝像機(jī)能夠捕捉同樣畫面兩次,然后通過DSP LSI技術(shù)將二者結(jié)合成一幅畫面,清晰重現(xiàn)原始圖像。該“Effio”系列芯片可以滿足監(jiān)控?cái)z像機(jī)對(duì)視頻監(jiān)控高清晰、低噪點(diǎn)、真色彩還原的要求。可以看到960H CCD圖像傳感器比起標(biāo)清攝像機(jī),大幅提升了視頻監(jiān)控清晰度和靈敏度。
Effio系列DSP包括有Effio-E/-S/-P三個(gè)系列:
•Effio-E方案支持實(shí)現(xiàn)OSD功能,所有參數(shù)都可以通過OSD設(shè)置。內(nèi)置OSD支持英語、法語、德語、西班牙語、葡萄牙語、中文、俄語、日語等;
•Effio-S方案支持增加了ATR-EX的(自適應(yīng)色調(diào)再現(xiàn))、2D和3D降噪、數(shù)字圖像穩(wěn)定器、運(yùn)動(dòng)檢測、隱私遮罩、背光補(bǔ)償、OSD菜單功能、慢速快門、電子放大等功能;
•Effio-P方案具寬動(dòng)態(tài)、高靈敏度、高對(duì)比度功能。其內(nèi)置ARM處理器和存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)如電子放大、低速電子快門、寬動(dòng)態(tài)功能、ATR-EX、2D和3D降噪、數(shù)字圖像穩(wěn)定、移動(dòng)偵測、隱私遮罩、高背光補(bǔ)償、OSD屏幕菜單、低速電子快門、電子放大等功能。
且三種形態(tài)均支持LED紅外燈自動(dòng)防過曝功能,近距離人物圖像人臉一般會(huì)發(fā)白,自動(dòng)防過曝技術(shù)能自動(dòng)識(shí)別,并對(duì)圖像進(jìn)行柔和處理,防止過曝現(xiàn)象,使監(jiān)控圖像更加清晰。
產(chǎn)品的強(qiáng)光抑制技術(shù)可以抑制夜間車輛發(fā)出的強(qiáng)光,其700線的高清晰度和強(qiáng)光抑制功能可廣泛應(yīng)用于港口、高速公路進(jìn)出口、各類停車場出入口及道路監(jiān)控等。其高清晰度和超寬動(dòng)態(tài)技術(shù)也是銀行柜員制監(jiān)控的首選,可廣泛應(yīng)用于要求較高的領(lǐng)域。
從上述技術(shù)應(yīng)用,可以對(duì)960H攝像機(jī)歸納出如下幾點(diǎn):
清晰度更高,細(xì)節(jié)更細(xì)膩。彩色650線、黑白700線,比普通模擬攝像機(jī),清晰度有較大的提升。其高線主要通過960H的CCD實(shí)現(xiàn),DSP算法對(duì)圖像有相當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)。
靈敏度更高,低照度更好。通過搭配SONY的SUPER HAD CCD,此類攝像機(jī)的低照度效果有了較大提升,固然也由CCD實(shí)現(xiàn),但DSP算法同樣對(duì)低照度效果起到了強(qiáng)化作用。
優(yōu)秀的寬動(dòng)態(tài)功能,DSP的寬動(dòng)態(tài)功能,配合雙速CCD均可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的寬動(dòng)態(tài)效果。
強(qiáng)大的圖像處理能力,能實(shí)現(xiàn)較好的色彩還原以及數(shù)字降噪功能。
價(jià)格低廉、應(yīng)用廣闊,960H的優(yōu)勢在于價(jià)格,平民價(jià)位和先進(jìn)技術(shù)結(jié)合使960H產(chǎn)品在與HD-SDI和IP網(wǎng)絡(luò)高清系統(tǒng)的競爭中找到了自己迎合市場的最佳狀態(tài)。因此在一些具有高清要求且競爭激烈的項(xiàng)目中,使960H方案具有明顯的優(yōu)勢。
節(jié)約資源,960H模擬攝像機(jī)可以繼續(xù)使用原有模擬標(biāo)清系統(tǒng)部分線纜,這在很大程度上也降低了造價(jià)成本,節(jié)約了大量人力和物資。
系統(tǒng)穩(wěn)定,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)由于受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響,在應(yīng)用中會(huì)面臨延遲、丟包等眾多問題。而960H產(chǎn)品穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)、具高實(shí)時(shí)性。
盡管號(hào)稱有上述諸多優(yōu)點(diǎn),但是也有業(yè)內(nèi)智者認(rèn)為,依據(jù)960H攝像機(jī)就斷定整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)劣顯然有失全面,既是系統(tǒng),就必須從系統(tǒng)角度來審視,由此也提出如下分析:
復(fù)合視頻模擬信號(hào)長距同軸傳輸會(huì)帶來高頻分量嚴(yán)重?fù)p失,960H攝像機(jī)輸出仍是復(fù)合視頻模擬信號(hào),其信號(hào)中高頻的頻率比標(biāo)清模擬攝像機(jī)更高,按照1MHZ相當(dāng)于80TVL換算,960H的最高頻率在8MHZ甚至更高。而960H攝像機(jī)和后端之間,需要通過較長距離的傳輸,其信號(hào)經(jīng)長距同軸傳輸后衰減肯定會(huì)更厲害。
中間設(shè)備對(duì)高頻分量的截止,因?yàn)橐曨l信號(hào)從攝像機(jī)輸出后還會(huì)經(jīng)過視頻分配器、矩陣后才到監(jiān)視器,而那些非專為960H開發(fā)的中間設(shè)備對(duì)高頻信號(hào)都可能產(chǎn)生截止阻礙。
DVR也必須同步升級(jí),普通DVR最高支持D1分辨率,所以即使前端升級(jí)為960H攝像機(jī),也只能實(shí)現(xiàn)D1的錄像效果,其實(shí)質(zhì)是DVR的輸入端口對(duì)輸入信號(hào)中高頻分量的截止,要想改變就必須升級(jí)DVR,使設(shè)備輸入端口帶寬提升,能接納更高頻率的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼。很幸運(yùn),這種DVR有廠商已經(jīng)研發(fā)出來,并早已面市。
筆者認(rèn)為,業(yè)內(nèi)智者的上述顧慮是絕對(duì)必要的,并非否定960H模擬高清的價(jià)值,只是客觀地對(duì)960H應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中可能會(huì)面臨的若干問題進(jìn)行預(yù)測。
而960H系統(tǒng)與標(biāo)清模擬系統(tǒng)相比只是達(dá)到了“看得更清晰”,其缺點(diǎn)也非常明顯,和標(biāo)清系統(tǒng)一樣,整體性能提升空間有限,比如要多點(diǎn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控就很困難,所以從系統(tǒng)角度而言不能滿足高清監(jiān)控需求。其在系統(tǒng)擴(kuò)展性、聯(lián)動(dòng)性、信息加密,以及智能功能拓展方面都顯得無能為力,與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品相比存在著相當(dāng)?shù)牧觿荨?/p>
尋找模擬高清黑馬
誰是模擬高清黑馬?無疑是HDCVI。HDCVI是什么?通俗地講就是高清復(fù)合視頻傳輸接口技術(shù),即是一種基于視頻同軸電纜、采用模擬調(diào)制技術(shù)傳輸逐行掃描高清視頻的傳輸接口技術(shù),并不是指某攝像機(jī)或系統(tǒng)是模擬高清。從其系統(tǒng)組成形態(tài)看,仍是模擬監(jiān)控技術(shù)架構(gòu),屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
現(xiàn)在定義的HDCVI技術(shù)規(guī)范包括1280H與1920H兩種高清視頻格式(1280H格式的有效分辨率為1280×720;1920H格式的有效分辨率為1920×1080),采用非壓縮視頻數(shù)據(jù)模擬調(diào)制傳輸技術(shù),采用常規(guī)的視頻同軸電纜作為傳輸媒質(zhì),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地傳輸百萬像素級(jí)高清視頻信號(hào),并完全保留原始視頻的細(xì)節(jié)信息,真正做到高清無損,無延遲的效果。HDCVI低頻同軸高清調(diào)制技術(shù),保證在SYV-75-3及以上規(guī)格的同軸電纜傳輸500米高質(zhì)量高清視頻,此外,HDCVI技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)同步傳輸音頻、實(shí)時(shí)雙向數(shù)據(jù)信號(hào)。
HDCVI技術(shù)的優(yōu)勢是1280H和1920H兩種視頻格式高清同軸傳輸;點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無編解碼、無損耗、無延時(shí)、高效率、高畫質(zhì)高清視頻傳輸;采用低頻模擬調(diào)制技術(shù),避免了高頻無線電磁輻射干擾;同步共纜傳輸復(fù)合音視頻和雙向數(shù)據(jù)信號(hào),實(shí)現(xiàn)多信號(hào)共纜同傳;完全采用了模擬標(biāo)清傳輸?shù)耐緩胶头椒?,可以在不改變?cè)心M標(biāo)清線纜的情況下對(duì)老模擬標(biāo)清系統(tǒng)進(jìn)行高清升級(jí)改造,大大減少了施工復(fù)雜度及對(duì)施工人員的技術(shù)要求。
大華是國內(nèi)HDCVI技術(shù)唯一的自主研發(fā)者,具有獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其研發(fā)的HDCVI高清攝像機(jī)即未經(jīng)數(shù)字壓縮,而通過HDCVI發(fā)射接口傳輸?shù)桨脖V行木哂蠬DCVI接收接口的DVR類設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)高清存儲(chǔ)和高清監(jiān)控顯示。其創(chuàng)新性的HDCVI技術(shù)擴(kuò)展了傳輸帶寬,實(shí)現(xiàn)了承載720P/1080P分辨率視頻的能力,同時(shí)繼承模擬監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn),視頻信號(hào)未經(jīng)編碼,完全保留原始視頻的細(xì)節(jié)信息,真正做到高清無損,無延遲的效果。
HDCVI是基于同軸電纜的高清復(fù)合視頻傳輸規(guī)范,采用基帶調(diào)制和正交調(diào)幅調(diào)制傳輸逐行掃描的高清視頻信號(hào),這種高清復(fù)合視頻接口,避免了傳統(tǒng)監(jiān)控CVBS色度串?dāng)_現(xiàn)象,將亮度和色度信號(hào)進(jìn)行徹底分離,進(jìn)一步提升了畫面品質(zhì)。同時(shí)在DVR接收端采用自動(dòng)信號(hào)補(bǔ)償技術(shù),可以保證長距離傳輸下的信號(hào)不畸變,以確保傳輸信號(hào)的高保真。
HDCVI技術(shù)的另一特點(diǎn)是視音頻、雙向數(shù)據(jù)同步傳輸,為了實(shí)現(xiàn)多信號(hào)共纜傳輸,HDCVI在消隱區(qū)中同時(shí)嵌入了音頻信號(hào)和雙向數(shù)據(jù)信號(hào)。音頻信號(hào)復(fù)合于行消隱中,以增加與視頻信號(hào)的同步性,并通過自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù),最高支持44.1kHz采樣率;正向和反向數(shù)據(jù)復(fù)合于幀消隱中,通過雙向傳輸控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)送端間傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)息,由此能支持?jǐn)z像機(jī)的音頻輸入,以及云鏡控制、實(shí)時(shí)報(bào)警等信號(hào)。
其中正向發(fā)送數(shù)據(jù)由于發(fā)送時(shí)刻和電信號(hào)波特率可預(yù)測,且接收端具備高性能的自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù),因此可以支持較高的傳輸波特率。而反向發(fā)送數(shù)據(jù)由于存在阻抗匹配和信道傳輸不確定性的因素,所以信號(hào)頻率較低且每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量也有限,因此支持的波特率較低。當(dāng)然,反向信道也采用了自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù),對(duì)電信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)進(jìn)行一定的恢復(fù)。
下面不妨簡單地對(duì)HDCVI、HD-SD、IP技術(shù)在傳輸層面作一下比較:
HDCVI與HD-SDI對(duì)比,在相同畫質(zhì)下,前者在普通同軸電纜上可以傳輸500米,而后者要根據(jù)線纜材質(zhì),最多也不超過100米;抗干擾性HDCVI能力更強(qiáng)些。
HDCVI與IP對(duì)比,穩(wěn)定性前者遠(yuǎn)優(yōu)于后者。IPC因網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定,易導(dǎo)致丟包、延遲等問題,而HDCVI因是專網(wǎng)則傳輸非??煽?。
下面也稍稍羅列出HDCVI的缺撼點(diǎn):
畫質(zhì):IPC可以輕松達(dá)到100W、130W、200W,甚至300W、500W、800W @ 30幀圖像輸出,而HDCVI受傳輸模式限制最大只能做到200W@30幀。
應(yīng)用:IPC種類齊全、性價(jià)比高、應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟及市場普遍化,具網(wǎng)絡(luò)開放性與標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn);而HDCVI是異類的過渡性輔助性產(chǎn)品,HDCVI廠家甚少,應(yīng)用場景狹窄,并且擴(kuò)展性一般,不能集成智能分析功能,主要應(yīng)用在地域不大但對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的場所等。
三大高清同臺(tái)飆高
從產(chǎn)品本身角度而言,當(dāng)前視頻監(jiān)控三大高清應(yīng)是IP、HD-SDI和模擬960H。三種技術(shù)形態(tài),總的說應(yīng)該是各具優(yōu)勢和自有一片天地。
960H模擬準(zhǔn)高清攝像機(jī)分辨率為960×576,相當(dāng)于55.3萬有效像素,較D1畫質(zhì)來說提升了30%,其突出優(yōu)勢低價(jià)格和低延遲,但是960H終歸是傳統(tǒng)標(biāo)清模擬系統(tǒng)的升級(jí)版,由于組成方式和信號(hào)特質(zhì)仍是模擬系統(tǒng),從而使得用戶感受到的或不是一種全新的高清體驗(yàn),而只是一種針對(duì)于應(yīng)用需求的升級(jí)版模擬系統(tǒng),直觀感覺只是圖像清晰了些。
而HD-SDI高清攝像機(jī)完全是工業(yè)級(jí)、專業(yè)級(jí)產(chǎn)品,盡管也是模擬監(jiān)控架構(gòu)下的升級(jí)產(chǎn)品,也延續(xù)了同軸電纜的傳輸模式,一根銅纜對(duì)應(yīng)一路SDI,所以圖像傳輸沒有延遲性,可以真正做到全實(shí)時(shí),圖像清晰度升級(jí)到了高清級(jí)。HD-SDI高清應(yīng)該應(yīng)用在地域不大但要求又非常高的場所。但是,HD-SDI傳輸距離很有限制(100米最佳傳輸距離),對(duì)線纜及接頭也有更高的要求,但仍屬于閉路監(jiān)控系統(tǒng)。由于HD-SDI在前端是非壓縮的,導(dǎo)致其后端數(shù)據(jù)量非常大及處理壓力很大,盡管聲稱圖像傳輸方面可以利用原有模擬監(jiān)控傳輸線纜,但是前端、光端機(jī)、后端,甚至線纜和接頭都可能需要更換,綜合成本可能會(huì)比IP高清更高。HD-SDI擴(kuò)展性也不理想,目前HD-SDI仍沒有進(jìn)入大規(guī)模工程應(yīng)用,即便國外也沒大規(guī)模運(yùn)用。
IP高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)也是工業(yè)級(jí)、專業(yè)級(jí)的產(chǎn)品,并已日趨平民化、商業(yè)化。作為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控核心設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用和普及代表了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控發(fā)展的程度和階段。
針對(duì)未來高清監(jiān)控,筆者認(rèn)為肯定會(huì)以網(wǎng)絡(luò)為主,模擬高清只是當(dāng)前過渡性產(chǎn)品,不能對(duì)其應(yīng)用上的發(fā)展價(jià)值有過高期待;而HD-SDI數(shù)字高清則是一種輔助性產(chǎn)品,被應(yīng)用在少數(shù)的特殊場合;IP高清是安防未來發(fā)展的必然趨勢,必將步入網(wǎng)絡(luò)高清時(shí)代。
從客觀的畫質(zhì)表現(xiàn)來看,960H明顯不及HD-SDI和IP高清,但它作為模擬攝像機(jī)中的高端產(chǎn)品,價(jià)格成本低,安裝也更大眾化,對(duì)960H應(yīng)用的接受度也比較高。在畫質(zhì)表現(xiàn)上,HD-SDI數(shù)字高清攝像機(jī)和IP高清攝像機(jī)理論上區(qū)別不大,但兩者還有很多差別,IPC傳輸?shù)氖菈嚎s后的數(shù)字信號(hào),SDI不壓縮、無延遲,分辨率高,全數(shù)字,具優(yōu)畫質(zhì)。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)本身具有的壓縮編碼功能,且受制于網(wǎng)路必須壓縮,還會(huì)帶來延遲、馬賽克、丟幀、細(xì)節(jié)損失等問題,但可以在本地通過極小的閃存進(jìn)行存儲(chǔ),而HD-SDI攝像機(jī)龐大的數(shù)據(jù)量不做壓縮是無法完成的。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)走以太網(wǎng),其通過TCP/IP協(xié)議,設(shè)置IP地址,通過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,無論在世界任何地點(diǎn)都可以訪問與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
結(jié)語
不論何種高清形態(tài),其相關(guān)技術(shù)仍在不斷地發(fā)展,從基礎(chǔ)芯片到產(chǎn)品,再到系統(tǒng)組成架構(gòu),可以說各種高清解決方案層出不窮,同時(shí)行業(yè)應(yīng)用也對(duì)高清產(chǎn)品的性能和應(yīng)用要求提出了新的需求。作為用戶的我們應(yīng)當(dāng)緊跟技術(shù)發(fā)展脈絡(luò),在對(duì)產(chǎn)品有充分了解的前提下,要根據(jù)項(xiàng)目需求選擇合適的解決方案,唯如此才能作出最理想的選擇。