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什么高清监控?高清监控发展面临的三大问题

 简介  传统的高清监控分为模拟、数字和网络三种类型。模拟监控的前端是模拟摄像机,后端是矩阵。数字监控的前端也是模拟摄像机,后端是...
资讯频道文章B
 简介

  传统的高清监控分为模拟、数字和网络三种类型。模拟监控的前端是模拟摄像机,后端是矩阵。数字监控的前端也是模拟摄像机,后端是DVR。

  清晰原理

  对于视频监控而言,图像清晰度无疑是最关键的特性。图像越清晰,细节越明显,观看体验越好,智能等应用业务的准确度也越高。所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。

  衡量图像清晰度的标准是分辨率,单位是像素。这个值越大,图像越清晰。所谓高清、标清,差异也就体现在这里。两者之间的分界线就是百万像素或720p,达到百万像素或720p的就是高清。基于这样的标准,目前视频监控市场占主流的CIF和D1都属于标清。

  无论是从分辨率、显示效果还是流畅度来看,高清都比标清更有优势。从分辨率来看,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,在同样的显示环境下,高清会清晰得多。从显示效果来看,高清既支持大屏显示,又支持16:9宽屏显示,可以大大增强用户的观看体验。从流畅度来看,高清支持更高的帧率,比如720p和1080i/1080p都可以支持60帧/秒或60场/秒,其图像流畅度比标清要高一倍。所以,高清监控必然将取代标清监控。

  要实现真正的高清监控,必须从视频源的采集、视频信号的编码压缩、视频信号的传输、视频的浏览、录像文件的回放等环节全面支持高清。对客户而言,高清只有在包含了前端、平台、存储、浏览、显示等各个环节时才有意义。


  采集后未经压缩的高清视频信号有模拟和数字两种传输方式,模拟传输一般采用YPbPr分量传输,一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。数字传输一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI传输,其中DVI或HDMI的传输距离只有几米,不适合用于监控传输,而HD-SDI虽可以传输百米左右,但对同轴电缆的要求很高,线缆的价格也非常昂贵。但是,如果在前端就对高清视频进行高效压缩处理,然后通过IP网络传输的话,其传输成本与标清监控网络化传输成本相当。

  目前DVR的视频信号处理,分为视频采集和视频编码两个部分。在视频信号采集部分,目前大多数的DVR都是模拟视频输入,均采用BNC接口的CVBS(即复合视频信号)信号输入。复合视频信号的最大分辨率是D1,DVR内部对于复合视频信号是按照D1分辨率采集、量化的。目前DVR均无YPbPr的模拟分量接口,或DVI、HDMI、HD-SDI等数字视频接口。在编码部分,DVR对每路采集的视频信号可以编码成CIF、2CIF、DCIF、D1等分辨率,但编码最大分辨率只能为D1,不具备编720p或1080i、1080p的编码能力。因此,目前的DVR无法实现高清监控。


  可见,要实现高清监控,得从整个监控系统考虑高清。

  高清监控发展三大核心问题

  高清百万像素网络摄像机是安防行业推出的应用于监控领域的专业视频监控摄像机。在如今这个高清时代,网络摄像机的高清技术决定了它的发展方向。高清网络摄像机使图像清晰度有了质的飞跃,但也给高清监控系统带来了一系列现实的问题。

  1、带宽问题

  由于目前网络带宽有限,高清视频带来的高码率成为其最大的推广瓶颈。如何用尽可能低的码率传输尽可能高质量的视频是高清监控需要解决的首要问题。同时由于网络的异构性,不同的网络具有不同的信道特性,不同的用户享受到的网络带宽也不相同,甚至同一用户的带宽也可能是随时变化的。随着监控领域的发展,各种用户终端都有连接监控视频的需要,如局域网监控网络带宽较为理想,用户希望浏览高质量的视频;而手机监控领域由于带宽有限,用户更看重的是低码率下的视频流畅性。如何适应这些不同的带宽环境也是高清监控设备需要解决的问题。

  2、显示问题

  相对于标清视频,高清视频的信息量大为丰富,相应的对解码显示性能要求也大大提高,如目前主流的PC机可以轻松实现8路D1标清视频的解码显示,但若前端是1080P高清视频,只能勉强解码显示1路。对于大型视频监控平台,若全部使用高清视频,服务器解码压力会很大。

  3、存储问题

  图像分辨率的提升,必然会消耗更大的存储空间。以1920×1080@30帧视频为例,利用H264的编码算法,为保证清晰度,码流需保持在6Mbps以上,约为标清视频的4-8倍。在标清视频条件下,一台16路DVR内置8快2T硬盘即可满足长时间视频存储需求,而在高清监控中,这一时间将被大大缩短,即会带来存储成本的增加。
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