全面認識高清 剖析高清IP解決方案要點(diǎn)
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一、全面認識高清
高清IP從感光器件上又可分為CMOS類(lèi)型和CCD類(lèi)型。目前雖然CCD占據了主流市場(chǎng)，但CMOS與CCD之爭一直就沒(méi)有停歇過(guò)。近年來(lái)隨著(zhù)新型CMOS技術(shù)的不斷應用，CMOS在監控場(chǎng)景中成像畫(huà)質(zhì)的不斷提升，使得CMOS傳感器得以進(jìn)一步蠶食CCD的市場(chǎng)。
數字高清又可分為HD-SDI非壓縮數字高清與SFP數字高清。HD-SDI接口，實(shí)時(shí)數字視頻，可與其他業(yè)務(wù)系統即時(shí)聯(lián)動(dòng)。HD-SDI是一個(gè)廣播級的高清數字輸入與輸出端口。該接口采用同軸電纜，以BNC接口作為線(xiàn)攬標準，有效距離為百米，是數字非壓縮高清信號中等距離傳輸的較佳選擇。SFP數字高清采用光纖接口，光傳輸方式，適用長(cháng)距離傳輸。
模擬高清是指模擬700線(xiàn)解決方案。前端攝像機采用基于“Effio”信號處理器的方案，提供高解析畫(huà)質(zhì)、高信噪比及高色彩還原能力。實(shí)現攝像機監控圖像達到700條TVlines水準的解析度，并且在寬動(dòng)態(tài)、2D及3D降噪、低功耗等方面都有顯著(zhù)提升。在后端配合960H的DVR方案，系統成熟組網(wǎng)容易，產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，方案隨動(dòng)性佳。
1.2 ISP能力是關(guān)鍵
攝像機的ISP能力是關(guān)鍵，ISP處理能力和處理質(zhì)量直接關(guān)系到攝像機的3D數字降噪、寬動(dòng)態(tài)、區域白平衡等諸多功能，參見(jiàn)下圖。
圖示
高清攝像機的像素是關(guān)鍵，那么攝像機的ISP能力更是關(guān)鍵，是攝像機全天候應用的關(guān)鍵。所以，我們認為，如果只是單純的提高像素，而沒(méi)有配套的ISP處理能力的提升，那么圖像質(zhì)量是無(wú)法得到保證的。
1.3 配套件不全
高清鏡頭配套不全：200萬(wàn)以上的電動(dòng)變焦鏡頭、高精度的電動(dòng)云臺等缺乏，高清IP配套件整體量少價(jià)高。不僅從傳輸和存儲角度看，從配套角度，我們認為130萬(wàn)、200萬(wàn)的高清IP更靠近規模應用。
1.4 高清的核心問(wèn)題
從系統角度，高清要解決的三大核心是：帶寬問(wèn)題、顯示問(wèn)題、存儲問(wèn)題。從系統底層的業(yè)務(wù)單元最先完成高清應用是最現實(shí)的切入方式。高清在小系統中應用是最現實(shí)的，能充分發(fā)揮本地各種高清接口（HDMI、DVI、VGA）的能力。上層管理應用高清，需要合理規劃主干網(wǎng)絡(luò )，要充分考慮系統活化率。根據活化率規劃限定上傳路數以保證高清圖像質(zhì)量。
二、行業(yè)客戶(hù)們對高清IP的需求
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和社會(huì )的進(jìn)步，人們對安全保障的要求不斷提高，公共安全問(wèn)題也就越來(lái)越受到社會(huì )各界的關(guān)注。公安機關(guān)為了維護社會(huì )治安、確保人民生命財產(chǎn)安全與社會(huì )穩定，加強對重點(diǎn)區域、重點(diǎn)場(chǎng)所的可視化監控管理，建設高清視頻監控系統已成為非常必要的手段。人們對安全防范的重視同時(shí)促進(jìn)了視頻監控系統在安防領(lǐng)域中的重要地位。對于視頻監控產(chǎn)品的要求也在不斷提高，功能要求更加完善、穩定，視頻圖像要求更加清晰、準確。因此，高清網(wǎng)絡(luò )攝像機的技術(shù)發(fā)展便成為視頻監控系統的重點(diǎn)關(guān)注之一。
攝像機的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬--數字的發(fā)展，同時(shí)從低清--標清--高清的不同的發(fā)展時(shí)期，使得視頻清晰度也相應得到了很大程度的提高。模擬攝像機的水平分辨率從380線(xiàn)發(fā)展到540線(xiàn)以上，數字攝像機從25萬(wàn)像素發(fā)展到百萬(wàn)像素以上。
目前，視頻監控領(lǐng)域中還沒(méi)有高清的標準，“高清”一詞借用了廣電行業(yè)，即高清數字電視(HDTV)，目前業(yè)界默認為數字攝像機分辨率達到1280×720p和1920x1080i即為高清攝像機。
高清網(wǎng)絡(luò )攝像機直接輸出數字圖像，使圖像的內容分析、特征分析、取證、識別和搜索等圖像分析技術(shù)的廣泛實(shí)際應用成為可能。在應用上，高清網(wǎng)絡(luò )攝像機的覆蓋面遠遠大于傳統的模擬攝像機，使監控者既能觀(guān)察全景、掌控全局，同時(shí)又能清晰觀(guān)察局部細節。
三、高清IP解決方案介紹
3.1 高清接入分類(lèi)
高清業(yè)務(wù)接入單元從應用場(chǎng)景規模上為兩類(lèi)：
1、小型接入單元，
2、中型接入單元，下面對這兩類(lèi)做分別的介紹。
1）小型接入單元
采用大華高清混合型DVR作為小型高清業(yè)務(wù)單元的接入，兼容模
擬和IP高清，具備強大的本地應用功能，非常適合層級化管理的系統，其主要具備以下特點(diǎn)：
l混合接入各種高清IP、模擬700線(xiàn)高清、標清視頻；
l實(shí)現所接入各種數據信息的融合；
lHDMI完成高清本地顯示和基本監控業(yè)務(wù)，隨動(dòng)性好，延時(shí)??；
l后端根據網(wǎng)絡(luò )狀況上傳視頻，保障系統活化率；
l適用于實(shí)時(shí)監測預警要求高的場(chǎng)所；
2）中型接入單元
采用大華SVR作為中型高清業(yè)務(wù)接入單元的核心，性能強大，支持高清海量視頻數據的存儲和調用，具備強大的管理應用功能，適合部署在系統的重要節點(diǎn)，其主要具備以下特點(diǎn)：
l強調信息存儲管理能力，長(cháng)時(shí)間大容量存儲；
l強調信息后期應用能力，數據分析、數據提??；
l強調信息綜合檢索能力，多條件、多畫(huà)面統一檢索；
lAIO（allinone）:集存儲、矩陣交換、上墻、管理一體；
l適用于重管理高要求的應用場(chǎng)合；
3.2 控制管理系統的結構
上面我們介紹了高清的接入，在完成接入之后，需要對所有的接
入單元進(jìn)行有效的控制管理。那么一套基于合理架構并適應業(yè)務(wù)需求的控制管理系統就顯示得尤為重要。而管控系統的架構往往決定了系統的效能。管理控制系統的架構可分為兩類(lèi)：
1）星狀的控制管理系統
參見(jiàn)下圖
圖示
l適合多業(yè)務(wù)應用的大系統；
l需要進(jìn)行軟件部署；
l不同設備接入平臺需要接入開(kāi)發(fā)；
2）網(wǎng)狀的控制管理系統
參見(jiàn)下圖
圖示
l適合專(zhuān)業(yè)視頻應用的系統；
l無(wú)需要進(jìn)行軟件部署；
l設備均為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)設備；
l設備自組網(wǎng)；
四、高清IP存在的問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展
對于目前大部分的視頻監控應用業(yè)務(wù)，如果考慮到監控顯示終端的尺寸（一般在20寸的LCD監視器至46寸以上的大屏幕）及人肉眼的視野聚焦范圍260-350萬(wàn)像素來(lái)看，使用130萬(wàn)-300萬(wàn)像素的攝像機投射到顯示終端上進(jìn)行監控，已足夠滿(mǎn)足人眼監控的需要。高清在視頻監控的應用，對于未來(lái)3-5年內就像素而言，130萬(wàn)-300萬(wàn)像素足夠應對大部分的監控場(chǎng)景并且更適合規模應用。當然，對于其他的一些特殊應用場(chǎng)合，仍然需要500萬(wàn)以上的高清攝像機，比如交通領(lǐng)域等。
對于安防視頻監控領(lǐng)域應用的高清IPC對比傳統模擬攝像機，高清IPC在一些場(chǎng)合的應用和性能指標上，比如寬動(dòng)態(tài)、低照度、實(shí)時(shí)性、隨動(dòng)性等仍然未能全面超越模擬攝像機。高清IPC未來(lái)的發(fā)展，不僅僅是在提高像素上，更關(guān)鍵的還在于提高圖像的質(zhì)量上。
眾所周知，高清除了帶來(lái)高清晰的圖像外，還帶來(lái)了龐大的數據流。我們認為，在高清數據流面前，任何的寬帶都是窄帶。對于像大華、?？颠@樣的高清解決方案提供方而言，整體解決方案在未來(lái)需要面對的是，如何更好地處理龐大的高清碼流數據的傳輸、存儲、顯示這三個(gè)重要環(huán)節。
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