解析IP高清攝像機(jī)可欲亦可求
來(lái)源:安防知識(shí)網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2012-12-14 10:25:59 加入收藏
2008年以前,在安防監(jiān)控領(lǐng)域,IP高清攝像機(jī)曾經(jīng)被人們視為一種“可欲而不可求”的事物。它的“欲”在于網(wǎng)絡(luò)+高清為我們賦予了太多的幻想,將我們此前太多的憧憬漸漸變成了可能。但是它的“不可求”又在于網(wǎng)絡(luò)+高清的發(fā)展情況卻又不是那么順利,在滿足大家期望的同時(shí),仍不免糾結(jié)。于是,IP高清攝像機(jī)就在迷惘中前進(jìn)著。在過(guò)去的幾年里,市場(chǎng)份額上二十幾個(gè)百分點(diǎn)的增長(zhǎng),是用戶對(duì)IP高清監(jiān)控快速認(rèn)可的最好體現(xiàn)。而這種認(rèn)可度上的提升,與IP高清攝像機(jī)的技術(shù)的支持與發(fā)展無(wú)疑是分不開的。
IP高清攝像機(jī)產(chǎn)品的解決方案
高清不僅僅是視頻的高清采集,即安裝了IP高清攝像機(jī),而是貫穿視頻采集、編碼、傳輸、存儲(chǔ)、控制、解碼輸出,到中心管理軟件的全過(guò)程各個(gè)節(jié)點(diǎn),從這個(gè)意義上講,高清監(jiān)控不是靠某個(gè)產(chǎn)品或某幾個(gè)產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)的,它一定是一場(chǎng)持久戰(zhàn),需要的是整體解決方案。完整的高清監(jiān)控解決方案,涵蓋了如下從前到后的各個(gè)環(huán)節(jié)。
前端采集
高清的視頻效果保證首先來(lái)源于高清信息的采集,如果沒(méi)有前端高清視頻采集,無(wú)法談及后端的高清效果。從目前情況來(lái)看不論是130萬(wàn)像素還是200萬(wàn)像素都還是CCD占絕大多數(shù),而且基本都應(yīng)用在中高端市場(chǎng);而CMOS的價(jià)格便宜基本都應(yīng)用于低端市場(chǎng);但是隨著CMOS在制造工藝和影像處理技術(shù)上的不斷突破,業(yè)內(nèi)對(duì)CMOS的前景預(yù)測(cè)也越來(lái)越樂(lè)觀。
編碼及傳輸
除前端采集外,高清編碼及傳輸也是在監(jiān)控系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),高清視頻常見編碼格式有H.264、M-JPEG、MPEG4等格式。在這幾種編碼格式中,H.264是目前最有前途的一種編碼格式,相對(duì)于MPEG2、 MPEG4而言,其壓縮效率是三種編碼中最高的。在傳輸過(guò)程中,高清意味著需要更高帶寬,以1080P計(jì)算, H.264編碼的一個(gè)1080P高清畫面所用帶寬約為8M,與D1畫質(zhì)的MPEG2相當(dāng)。由此可以看出,對(duì)于“高清”,網(wǎng)絡(luò)傳輸并沒(méi)有特別的要求。目前的互聯(lián)網(wǎng)對(duì)大路數(shù)的高清傳輸還有一定的瓶頸,在一些平安城市或多級(jí)聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目中,大都采用專網(wǎng)或者光纖。相比模擬傳輸,IP網(wǎng)絡(luò)傳輸高清視頻具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
高清存儲(chǔ)
IP高清存儲(chǔ)常見的類型一般采用兩種方式:分布式存儲(chǔ)和集中存儲(chǔ);通常采用NVR做分布式存儲(chǔ),而大系統(tǒng)的集中存儲(chǔ)則使用IP-SAN來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著IP高清的普及,IP-SAN在存儲(chǔ)中扮演著越來(lái)越重要的角色, IP-SAN通過(guò)采用IP構(gòu)架的以太網(wǎng)傳輸,具備良好的擴(kuò)展性、共享性和較低的分?jǐn)倯?yīng)用成本,是目前多路高清監(jiān)控存儲(chǔ)主要采用的技術(shù)之一,而存儲(chǔ)介質(zhì)儲(chǔ)多半是采用我們常見的硬盤,容量一般是TB級(jí)別,隨著2TB硬盤甚至更高容量的產(chǎn)品走入我們視線,大型高清監(jiān)控系統(tǒng)PB級(jí)海量存儲(chǔ)解決方案也得到普遍應(yīng)用。
目前高清存儲(chǔ)面臨的一個(gè)問(wèn)題就是在大路數(shù)多級(jí)聯(lián)網(wǎng)的高清項(xiàng)目中,如果降低存儲(chǔ)的成本,一方面這需要壓縮算法的改進(jìn),一方面需要硬盤及IP-SAN的成本下降。在算法方面,目前已經(jīng)有廠家可以實(shí)現(xiàn)2M碼流傳輸720P的高清圖像,使一路高清一小時(shí)的存儲(chǔ)空間大約在1.8G左右。
高清顯示
高清的解碼顯示通常由高清解碼器或者高清網(wǎng)絡(luò)矩陣來(lái)完成,通過(guò)高清解碼器或者高清網(wǎng)絡(luò)矩陣配合網(wǎng)絡(luò)鍵盤使用可以實(shí)現(xiàn)畫面切換,高清上墻,輪詢切換等。以高清輸出接口來(lái)說(shuō),目前主流有的VGA和HDMI等接口,VGA的最為普遍,而且應(yīng)用范圍也最廣,造價(jià)也最便宜;HDMI接口代表著高清顯示接口的趨勢(shì),它的主要特點(diǎn)是色彩還原度高,畫質(zhì)無(wú)損耗。
平臺(tái)控制
目前在平臺(tái)尤其以大規(guī)模高清監(jiān)控平臺(tái)遇到問(wèn)題最為典型,例如:視頻設(shè)備數(shù)量龐大;前端設(shè)備的品牌很雜需實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理;實(shí)施過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多種多樣;在多級(jí)聯(lián)網(wǎng)的情況下,還經(jīng)常涉及到多級(jí)聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題,對(duì)接困難等。針對(duì)這種情況,高清平臺(tái)部署可采用“分而治之”的策略將高清監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成化整為零,將大系統(tǒng)建設(shè)問(wèn)題按管理分級(jí)、業(yè)務(wù)分層、設(shè)備分類進(jìn)行逐級(jí)分解為小系統(tǒng)建設(shè)問(wèn)題,以邏輯上的虛擬條帶為構(gòu)建基礎(chǔ)單元解決系統(tǒng)中大量設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)擴(kuò)充,也便于系統(tǒng)建設(shè)分步實(shí)施。
高清攝像機(jī)方案重點(diǎn)
高清監(jiān)控Image Sensor是關(guān)鍵
IP高清攝像機(jī)從本意上講超越了傳統(tǒng)常用的模擬攝像機(jī)?,F(xiàn)在市面上的高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)已經(jīng)形成以百萬(wàn)像素為基礎(chǔ),200萬(wàn)像素,300萬(wàn)像素為先導(dǎo)的多元化產(chǎn)品格局。一臺(tái)IP高清網(wǎng)攝像機(jī)主要由視頻采集、視頻編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葞撞糠纸M成。一臺(tái)IP高清攝像機(jī)可以被看作一臺(tái)高清攝像機(jī)和一臺(tái)電腦的結(jié)合體。它通過(guò)CMOS/CCD感光器進(jìn)行逐行掃描,將光信號(hào)直接能夠捕獲影像并通過(guò)SoC單芯片處理,直接通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,從而使用戶能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的基于IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)架在本地或者遠(yuǎn)程地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)觀看、存儲(chǔ)和管理高清視頻數(shù)據(jù)。
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