一種適用于平安城市的高清解決方案

　　利用高清數(shù)字攝像機+光纖傳輸+高清編碼器+高清監(jiān)控管理平臺的獨特優(yōu)勢而形成的高清整體解決方案，能有效提升平安城市技防力量，是高清化智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種較好的組成利用高清數(shù)字攝像機+光纖傳輸+高清編碼器+高清監(jiān)控管理平臺的獨特優(yōu)勢而形成的高清整體解決方案，能有效提升平安城市技防力量，是高清化智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種較好的組成方式。

　　概述

　　自2004年公安部科技強警示范城市建設(shè)以及2006年“3111”工程試點建設(shè)開展以來，全國地市級城市基本上已綷-建立了治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)。進入2010年后，各地根據(jù)自身特點，整合政府已建設(shè)監(jiān)控資源和社會面已建設(shè)監(jiān)控資源，應(yīng)用新技術(shù)來提高系統(tǒng)的能力和質(zhì)量，對前端圖像清晰度、監(jiān)控管理平臺的業(yè)務(wù)構(gòu)架及功能的改善等等，已綷-成為一個大的趨勢。未來幾年，中國將迎來平安城市建設(shè)新的一輪浪潮，在系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模、系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量、系統(tǒng)提供的功能，系統(tǒng)的能力方面將有一個新的飛躍。這對于系統(tǒng)整體解決方案提供商、設(shè)備制造商、工程商來講，既是機遇又是挑戰(zhàn)。

　　下面介紹一種適用于平安城市無縫升級的高清整體解決方案，希望能對平安城市建設(shè)盡一份力。

　　方案介紹

　　下圖是一個比較典型的傳輸子系統(tǒng)為光纖的平安城市網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。

　　前端子系統(tǒng)

　　前端采用高清數(shù)字攝像機來替換原系統(tǒng)中的攝像機和光端機，高清數(shù)字攝像機對圖像進行采集和轉(zhuǎn)換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數(shù)據(jù)為裸視頻源，不綷-過壓縮通過長距離光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

　　高清數(shù)字攝像機

　　(1) 高清數(shù)字攝像機的特性

　　高清數(shù)字攝像機采用高靈敏度CCD及先進電路設(shè)計，具有高籠-質(zhì)、低失真、低噪聲等特性;支持攝像機直接接光纖的功能，節(jié)省了傳統(tǒng)攝像機通過光端機光纖收發(fā)器接光纖的設(shè)備成本，能夠滿足遠距離、高帶寬、抗干擾的傳輸需要，極適用于監(jiān)控系統(tǒng)及影像處理系統(tǒng)，其特性如下：

　　分辨率：UXGA 1600 x 1200(逐行掃描);

　　1/1.8寸以上的CCD;

　　幀率：25fp/s;

　　靈敏度：0.8 Lux(彩色);

　　信噪比：≥52 dB;

　　光纖接口;

　　環(huán)境溫度-10℃～+60℃;

　　支持自動快門、自動增益、自動白平衡;

　　支持自動光圈鏡頭(DC驅(qū)動);

　　C或CS接口。

　　(2) 高清數(shù)字攝像機的技術(shù)參數(shù)

　　傳感器類型：1/1.8"逐行掃描 SONY CCD傳感器;

　　有效像素：1600(水平)×1200(垂直);

　　最小照度：彩色0.8Lux@F1.2;

　　快門：1/25秒至1/30，000秒;

　　幀率：25幀/秒(1600×1200);

　　自動光圈：DC驅(qū)動;

　　增益控制：自動;

　　白平衡：自動;

　　亮度：可調(diào);

　　飽和度：可調(diào);

　　視頻輸出：單模單纖光纖輸出;

　　光纖接口：SC;

　　傳輸距離：5000m;

　　信噪比：大于52dB;

　　工作溫度：-10℃~+60℃;

　　電源供應(yīng)：AC24V±10%/DC12V±10%;

　　功耗：小于 10W;

　　尺寸(mm) ：154.5×68×77.4。

　　(3)傳輸子系統(tǒng)

　　傳輸子系統(tǒng)為原光纖系統(tǒng)，直接傳輸未經(jīng)壓縮的數(shù)字流。

　　(4)監(jiān)控中心子

　　前端高清數(shù)字攝像機對圖像進行采集和轉(zhuǎn)換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數(shù)據(jù)為裸視頻源，不經(jīng)過壓縮通過長距離光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的高清編碼器，高清編碼器進行壓縮編碼然后再通過網(wǎng)口傳送出去，進入監(jiān)控管理平臺，高清監(jiān)控管理平臺支持高清視頻流、管理信令等進行集中/分布式管理，高清存儲采用支持高清嗎流的NVR、NAS/IP-SAN等。高清顯示采用高清解碼卡/器來實現(xiàn)高清顯示。

　　高清編碼器

　　高清編碼器是一款配合高清數(shù)字攝像機使用的后端集中監(jiān)控設(shè)備。

　　(1)高清編碼器的特性

　　采用嵌入式處理器、DSP及嵌入式Linux架構(gòu);

　　壓縮標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile可配置;

　　分辨率：1080P(1920*1080)，720P(1280*720)，UXGA(1600*1200)，SVGA(800*600)，VGA(640*480);

　　幀率：最高25幀/秒;

　　支持H.264雙碼流，根據(jù)不同的應(yīng)用可選擇主碼流或子碼流，主碼流和子碼流的編碼參數(shù)均可獨立配置;

　　支持MJPEG編碼;

　　支持TCP/IP、RTP/RTCP、DHCP、HTTP等衆(zhòng)-議;

　　可根據(jù)不同的圖像質(zhì)量要求動態(tài)配置不同的視頻編碼參數(shù);

　　編解碼總和延時低于200ms，便于實時瀏覽視頻和控制PTZ;

　　提供多區(qū)域、多靈敏度移動偵測;

　　支持OSD疊加，OSD大小可調(diào)，支持字符疊加;

　　流數(shù)據(jù)中嵌入時間戳和運動信息，支持后端按時間和運動信息快速檢索和定位;

　　支持TCP/IP、RTP/RTCP、DHCP、PPPOE、HTTP、DNS、NTP等衆(zhòng)-議;

　　支持標(biāo)準(zhǔn)PS流或RTP流，支持單播、組播;

　　傳輸碼流AES加密;

　　支持遠程的PTZ控制，內(nèi)置多種主流解碼器衆(zhòng)-議;

　　支持雙向語音對講;

　　支持RS-485串口控制與透明通道傳輸;

　　支持RS-232串口直連與透明通道傳輸;

　　支持報警信號的本地、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動;

　　提供SDK軟件開發(fā)包，支持Windows、Linux。

　　(2)高清編碼器的技術(shù)規(guī)格

　　視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile可配置;

　　分辨率(自適應(yīng))：1280*720@25P、1280*720@30P、1920*1080@50i、1920*1080@60i、1920*1080@25P、1920*1080@30P 、720P(1280*720);

　　UXGA(1600*1200) SVGA(800*600) VGA(640*480);

　　視頻輸入路數(shù)：1路;

　　視頻輸入接口：HD-SDI/Camera link/SC可選;

　　視頻環(huán)出接口：HD-SDI;

　　視頻幀率：1-25幀/秒可選;

　　碼流類型：視頻流、復(fù)合流;

　　壓縮輸出碼率：主碼流16M可調(diào)，子碼流2-16M可調(diào)(單位：bps);

　　音頻輸入路數(shù)：1路;

　　音頻輸入接口：BNC輸入(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：1000Ω);

　　對講輸出：1路，RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：600Ω);

　　對講輸入：1路，RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：1000Ω);

　　音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)：MPEG2 LAYER 2;

　　音頻壓縮碼率：32kbps;

　　通訊接口：2個10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)電接口;

　　1個RS232口，1個RS485口;

　　報警輸入：4路;

　　報警輸出：2路;

　　電源：DC 12V;

　　功耗：≤12W;

　　工作溫度：-10℃～+55℃;

　　工作濕度：10%～90%;

　　機箱尺寸(mm);198mm*123mm*39mm

　　重量：≤1.5kg。

　　高清解碼器

　　(1)高清解碼器的特性

　　采用嵌入式處理器、DSP及嵌入式Linux架構(gòu)。

　　支持H.264和Motion JPEG碼流的解碼輸出。

　　H.264解碼指標(biāo)：

　　a.視頻標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile;

　　b.分辨率/幀率：1920×1080@50i，1920×1080@60i，1920×1080@25p，1920×1080@30p，1600×1200@25fps;

　　c.碼流大?。?-16Mbps。

　　Motion JPEG解碼指標(biāo)：

　　a.視頻標(biāo)準(zhǔn)：Motion JPEG;

　　b.分辨率/幀率：1920×1080@5fps;

　　c.碼流大?。?0Mbps。

　　支持TCP/UDP、RTP/RTCP等衆(zhòng)-議。

　　支持標(biāo)準(zhǔn)PS流或RTP流，支持單播、組播。

　　內(nèi)置多種主流解碼器衆(zhòng)-議。

　　雙向語音對講。

　　內(nèi)置WebServer服務(wù)。

　　可通過網(wǎng)絡(luò)或串口進行參數(shù)配置或固件升級。

　　提供SDK軟件開發(fā)包，支持Windows、Linux。

　　(2)高清解碼器技術(shù)規(guī)格

　　視頻輸出路數(shù)：1路;

　　視頻輸出接口：HDMI、DVI、CVBS、VGA可選;

　　視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile &Motion JPEG;

　　H.264分辨率/幀率：1920×1080@50i，1920×1080@60i，1920×1080@25p，1920×1080@30p，1600×1200@25fps;

　　MJPEG分辨率/幀率：1920×1080@5fps;

　　碼流類型：視頻流、復(fù)合流;

　　碼流大小范圍：2M-12M(單位：bps);

　　音頻輸出路數(shù)：1路;

　　音頻輸出接口：RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：600Ω);

　　語音對講輸入：1路RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：1000Ω);

　　音頻解碼標(biāo)準(zhǔn)：G.711/MPEG-I Layer2;

　　網(wǎng)絡(luò)接口：1個RJ45 10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口;

　　串行接口：RS-232;

　　電源：DC 12V;

　　功耗：≤12W;

　　工作溫度：-10℃~+55℃;

　　工作濕度：10%～90%，無冷凝。

　　方案應(yīng)用的優(yōu)勢

　　本方案除具有高清遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點外，更具有以下優(yōu)勢：

　　提高了系統(tǒng)的質(zhì)量

　　高清數(shù)字攝像機與高清網(wǎng)絡(luò)攝像機相比。由于高清數(shù)字攝像機對圖像進行采集和轉(zhuǎn)換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數(shù)據(jù)為裸視頻源，不綷-過壓縮直接由標(biāo)準(zhǔn)SC光纖接口通過長距離光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心的高清編碼器進行壓縮編碼后進入監(jiān)控管理平臺，因此就克服了使用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機出現(xiàn)的圖像質(zhì)量的延時等缺點。

　　由于網(wǎng)絡(luò)攝像機通過視頻壓縮后傳輸，會失去一部分真實信息并產(chǎn)生一些噪音信號，這時用智能分析軟件對壓縮后的視頻進行分析與識別處理，相對會有更多的漏報警和誤報警。而本方案的高清數(shù)字攝像機是將沒有壓縮的診-始圖像進行傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，就顯然沒有上述問題。

　　高清數(shù)字攝像機是最近才面世的第四代全數(shù)字化遠程視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，屬于最新一類的數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品，利用它可以將高清數(shù)字攝像機捕捉的圖像不綷-過壓縮傳送到網(wǎng)絡(luò)所延伸到的任何地方，網(wǎng)絡(luò)終端用戶通過普通電腦就可以對遠程圖像進行實時的監(jiān)控、錄像、管理。高清數(shù)字攝像機基于光纖網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)動態(tài)圖像高清實時傳輸，使得以往必須局限在小區(qū)域范圍的實時圖像監(jiān)控系統(tǒng)，變成可以不受時間與地域的限制。

　　經(jīng)濟實用

　　系統(tǒng)節(jié)省了傳統(tǒng)通過光端機光纖收發(fā)器接光纖的設(shè)備成本，非常實用，操作使用簡單方便、環(huán)節(jié)少、易施工。 在考慮系統(tǒng)綷-濟性時，除考慮降低系統(tǒng)的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本外，還要顧及系統(tǒng)的使用成本，即已包括使用期間的維護費、備件費等。 要獲得較高的性價比，設(shè)計時不應(yīng)盲目追求復(fù)雜高級的方案。在滿足性能指標(biāo)的前提下，盡可能采用簡單的方案，因為方案簡單，意味著結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低。

　　結(jié)束語

　　在視頻監(jiān)控經(jīng)歷了模擬時代、數(shù)字時代、網(wǎng)絡(luò)時代的發(fā)展后，現(xiàn)在已綷-逐步走入了高清化智能化時代。而高清整體解決方案使視頻監(jiān)控從“看得見”的時代進入“看得清”的時代，這大大提升了系統(tǒng)的應(yīng)用價值，為視頻監(jiān)控帶來更廣闊的發(fā)展空間。深入開展平安城市建設(shè)，構(gòu)建和諧的社會環(huán)境，充分體現(xiàn)“以科技創(chuàng)安為出發(fā)點，以強化城市管理、維護社會穩(wěn)定、促進綷-濟發(fā)展、保障公共安全為落腳點”的建設(shè)理念，綜合應(yīng)用各種新產(chǎn)品、新技術(shù)，充分利用目前最新的圖像數(shù)字化技術(shù)與產(chǎn)品，來構(gòu)建高清化智能化的平安城市。利用高清數(shù)字攝像機+光纖傳輸+高清編碼器+高清監(jiān)控管理平臺的獨特優(yōu)勢而形成的高清整體解決方案，能有效提升平安城市技防力量，實現(xiàn)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級，是高清化、智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種較好的組成方式。