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數(shù)字成都視頻監(jiān)控后現(xiàn)代高清創(chuàng)新潮流來臨

閱覽次數(shù):1,903 次  發(fā)布日期: -0001-11-30

成都弱電公司訊:

數(shù)字成都視頻監(jiān)控市場(chǎng)十多年來高速發(fā)展、高歌猛進(jìn),完全是現(xiàn)代化節(jié)奏和聲勢(shì)。只要看看公共場(chǎng)所無(wú)處不在的攝像頭密度,就能知道監(jiān)控在多大程度上影響到人們工作、學(xué)習(xí)和生活的方方面面。在數(shù)字安防監(jiān)控市場(chǎng)上,“高清智能”已成為人們耳熟能詳?shù)臒狳c(diǎn)和賣點(diǎn),便無(wú)疑成為成都視頻監(jiān)控現(xiàn)代化的象征。然而,成都視頻監(jiān)控所帶給人們的視覺體驗(yàn)和即時(shí)操控是否已經(jīng)足夠完美?還能留給后現(xiàn)代發(fā)展多大空間?這正是本文所試圖回答的問題。作為資深安防人,處于后現(xiàn)代的成都視頻監(jiān)控階段,仍然關(guān)注追求更高境界。為此,通過回顧安防成都視頻監(jiān)控的淵源和歷史,分析和闡述技術(shù)創(chuàng)新在數(shù)字成都視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要作用,希望對(duì)有益于未來提高視覺效果和智能體驗(yàn)的核心技術(shù)走向有所關(guān)注和展望。

1成都視頻監(jiān)控淵源與數(shù)字化進(jìn)程

縱觀成都視頻監(jiān)控整個(gè)行業(yè)發(fā)展的歷程,主要追求的無(wú)非是圖像質(zhì)量、資源效率和經(jīng)管效益。成都視頻監(jiān)控起始須追述到閉路電視系統(tǒng)(CCTV),后因采用視頻錄像機(jī)(VCR)才擴(kuò)大成都視頻監(jiān)控應(yīng)用。監(jiān)控的視覺感受隨攝像機(jī)分辨率線數(shù)增加而提高,通過同軸線纜輸出視頻信號(hào),連接到模擬視頻設(shè)備。由于受模擬視頻線纜傳輸長(zhǎng)度和衰減限制,CCTV只支持本地監(jiān)控,監(jiān)控能力和擴(kuò)展性極其有限。

數(shù)字化視頻是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字壓縮處理,便催生出硬盤錄像機(jī)(DVR)。DVR屬于半模擬-半數(shù)字方案,對(duì)成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)和資源進(jìn)行改造。DVR可支持錄像和回放,連接IP網(wǎng)絡(luò),而與模擬攝像機(jī)通過同軸電纜連接。早期的MPEG-1視頻圖像質(zhì)量強(qiáng)差人意,MPEG-2效果雖可接受,但存儲(chǔ)量大且價(jià)格高。直到MPEG-4和H.264尺度相繼出現(xiàn),才使DVR流行起來,雖視覺體驗(yàn)與高質(zhì)量CCTV系統(tǒng)相比仍處于下風(fēng),但畢竟后續(xù)還有高清的過渡。數(shù)字視頻帶來智能視頻分析技術(shù)的興起。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPNC)是數(shù)字成都視頻監(jiān)控數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合的產(chǎn)品形式,作為純數(shù)字方案將成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)由集中式轉(zhuǎn)向分布式,其高清分辨率從720P30起到1080P60,足以挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的CCTV系統(tǒng),而解碼采用網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)(NVR)實(shí)現(xiàn)。至此,H.264格式實(shí)現(xiàn)成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,成都視頻監(jiān)控得以建立網(wǎng)絡(luò)體系之上。盡管數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化迅速成為成都視頻監(jiān)控的主導(dǎo),但模擬視頻技術(shù)也在演進(jìn)中有所作為。

2成都視頻監(jiān)控的高清化浪潮涌動(dòng)

當(dāng)成都視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了成熟的現(xiàn)代化階段,數(shù)字高清就成了行業(yè)推進(jìn)的主流技術(shù),有關(guān)介紹如汗牛充棟就無(wú)須多談。然而隨著應(yīng)用需求的不斷提高,對(duì)于圖像視覺體驗(yàn)和智能分析精度有所苛求,數(shù)字化視頻的制約就不斷顯露。數(shù)字視頻壓縮帶來原始圖像信息損傷是不爭(zhēng)的事實(shí),壓縮解壓過程及網(wǎng)絡(luò)化的傳輸必然存在延時(shí),對(duì)于數(shù)字高清實(shí)時(shí)處理更是如此。所以,回溯到視頻前端,如何將原始采集高質(zhì)量圖像采用高保真技術(shù)手段進(jìn)行傳輸便是解決問題的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的同軸電纜成為多種技術(shù)的載體,這就成就出同軸高清技術(shù)。同軸高清對(duì)成都視頻監(jiān)控的保證在于,第一、人眼所看到高清圖像無(wú)任何損失且感覺不到傳輸延時(shí);第二、優(yōu)質(zhì)高清視頻信號(hào)無(wú)壓縮帶來的失真以提高智能視頻分析的高可靠性;第三、實(shí)時(shí)掌控和操縱高質(zhì)影像畫面而獲得更好的視覺體驗(yàn)和即時(shí)反應(yīng)。同軸高清的新一波沖擊在數(shù)字和模擬展開。

借鑒廣電領(lǐng)域成功的同軸高清傳輸技術(shù)極高視覺體驗(yàn),源于數(shù)字演播室的串行數(shù)字接口(SDI)得到新的應(yīng)用。采用HD-SDI接口與后端編解碼器和視頻服務(wù)器匹配,并配合高清視頻矩陣直接投影到大屏幕,充分展現(xiàn)無(wú)損高清效果。HD-SDI解決方案可在原模擬監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上升級(jí),特殊適合實(shí)時(shí)監(jiān)控要求高的場(chǎng)合。同軸電纜同傳視音頻使模擬系統(tǒng)簡(jiǎn)化,而所傳輸控制信號(hào)同線傳輸,節(jié)省布線成本。但是,總體而言HD-SDI造價(jià)還是偏高,雖然尺度國(guó)際開發(fā),但在安防市場(chǎng)對(duì)價(jià)位很敏感。

回歸到模擬技術(shù)的同軸高清方案成本要低,所以就有了多種模擬同軸高清技術(shù),其中HDCVI、HD-TVI、AHD最具代表性。

模擬同軸高清電纜傳輸技術(shù)推廣仍存在一些障礙需要突破。因?yàn)閭鬏斶^程中會(huì)有很大信號(hào)衰減,接收端所用均衡恢復(fù)電路很難做到線性,從而產(chǎn)生亮度、色彩失真及清晰度損失。信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸過程中,會(huì)有反射而造成圖像的模糊與拖影。

其次,在于實(shí)現(xiàn)的可控性。模擬同軸高清接收端需要恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)采集接收視頻,若時(shí)鐘信息不足,須嚴(yán)格控制發(fā)收端時(shí)鐘偏差,一般720P時(shí)要求兩端時(shí)鐘晶體間頻率精度達(dá)到25ppm以下。所恢復(fù)出信號(hào)信噪比具有隨機(jī)性,隨分辨率和像素時(shí)鐘頻率的提高,對(duì)發(fā)接端時(shí)鐘偏差要求將進(jìn)一步提高,以致在工程中難以實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致模擬同軸高清很難向上兼容,將導(dǎo)致分歧廠商的攝像機(jī)與DVR間,甚至相同廠商分歧批次產(chǎn)品間容易產(chǎn)生兼容性問題。

3成都視頻監(jiān)控后現(xiàn)代的高清創(chuàng)新技術(shù)

既然高清優(yōu)質(zhì)圖像將成為數(shù)字成都視頻監(jiān)控后現(xiàn)代的追求,承擔(dān)傳輸高保真視頻圖像的載體為同軸電纜,但這必然是具有更多創(chuàng)新亮點(diǎn)的數(shù)字同軸高清技術(shù)。

模擬同軸的技術(shù)瓶頸確實(shí)難以消除,而對(duì)數(shù)字同軸卻有繼續(xù)發(fā)展的途徑。采用分歧于模擬同軸高清的數(shù)字長(zhǎng)距離傳輸技術(shù),在發(fā)射端先對(duì)視頻信號(hào)施以專有高性能算法做視頻無(wú)損壓縮以便降低信號(hào)帶寬。傳輸端進(jìn)行糾錯(cuò)編碼,接收端進(jìn)行糾錯(cuò)并解壓縮恢復(fù)無(wú)損視頻信號(hào)。先進(jìn)視頻傳輸技術(shù)(AdvancedVideoTransport,簡(jiǎn)稱:AVT技術(shù))是一項(xiàng)值得關(guān)注的技術(shù),所使用高性能算法實(shí)現(xiàn)的視頻無(wú)損壓縮最低可以20MHz帶寬傳輸高清視頻信號(hào),是模擬同軸高清方案40MHz的一半,從而提供更好的線路兼容性,如廣泛應(yīng)用的標(biāo)清D1系統(tǒng)。

數(shù)字同軸高清更加穩(wěn)定可靠的表現(xiàn)在無(wú)需外接視頻信號(hào)放大器,不用外接ESD保護(hù)器件,并且既可以在同軸電纜上傳輸也可以在雙絞線上傳輸。視頻信號(hào)因數(shù)字傳輸而無(wú)失真、不衰減,無(wú)論傳輸多遠(yuǎn),圖像質(zhì)量因在好的還原性下保持一致性,更不該有模擬同軸高清所無(wú)法避免的拖影等問題。相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)高清所使用幀內(nèi)視覺無(wú)損壓縮技術(shù)幾乎無(wú)延時(shí),傳輸再遠(yuǎn)系統(tǒng)復(fù)雜度也不高,這都是AVT技術(shù)的特色。

至于支持一根五類網(wǎng)線傳輸四路視頻信號(hào),采用AVT技術(shù)接收四路視頻信號(hào)之間沒有干擾與重影,該方案對(duì)發(fā)射端與接收端的時(shí)鐘偏差要求為500ppm,比模擬同軸高清放寬20倍,適用于低溫、高溫、室外、車載等要求高的環(huán)境。對(duì)于現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性也至關(guān)重要,假如一個(gè)DVR接口可以兼容AVT、HD-SDI或SDI攝像機(jī),那么對(duì)于整體數(shù)字成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)將是很大的貢獻(xiàn)。這就要求提供基于AVT技術(shù)完整的系統(tǒng)解決方案,支持高達(dá)96k采樣率2/4通道正向音頻及8k采樣率單通道反向音頻,以及雙向UART、I2C協(xié)議,并可正向傳輸SPI高速協(xié)議。安防監(jiān)控系統(tǒng)由此增加更多可能性,如用戶可在DVR端對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及軟件更新。通過AVT技術(shù)提供的分路器、轉(zhuǎn)接器芯片方案,更大規(guī)模超長(zhǎng)距離高清成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成將變得輕而易舉。

總而言之,數(shù)字成都視頻監(jiān)控行業(yè)邁過一個(gè)黃金的現(xiàn)代化年代后,仍然保持著旺盛的創(chuàng)新沖動(dòng)。后現(xiàn)代將開啟又一個(gè)激情四射的年代,但更多的是充滿理性和智慧的律動(dòng)。在此需要對(duì)在安防領(lǐng)域孜孜不倦、堅(jiān)定不渝的創(chuàng)新者們點(diǎn)個(gè)贊!

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