全面認(rèn)識(shí)高清 剖析高清IP解決方案要點(diǎn)

一、全面認(rèn)識(shí)高清

1.1 高清不僅僅是高清IP，還有數(shù)字高清、模擬高清。

高清IP從感光器件上又可分為CMOS類型和CCD類型。目前雖然CCD占據(jù)了主流市場(chǎng)，但CMOS與CCD之爭(zhēng)一直就沒有停歇過。近年來隨著新型CMOS技術(shù)的不斷應(yīng)用，CMOS在監(jiān)控場(chǎng)景中成像畫質(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(shù)字高清又可分為HD-SDI非壓縮數(shù)字高清與SFP數(shù)字高清。HD-SDI接口，實(shí)時(shí)數(shù)字視頻，可與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)即時(shí)聯(lián)動(dòng)。HD-SDI是一個(gè)廣播級(jí)的高清數(shù)字輸入與輸出端口。該接口采用同軸電纜，以BNC接口作為線攬標(biāo)準(zhǔn)，有效距離為百米，是數(shù)字非壓縮高清信號(hào)中等距離傳輸?shù)妮^佳選擇。SFP數(shù)字高清采用光纖接口，光傳輸方式，適用長(zhǎng)距離傳輸。

模擬高清是指模擬700線解決方案。前端攝像機(jī)采用基于“Effio”信號(hào)處理器的方案，提供高解析畫質(zhì)、高信噪比及高色彩還原能力。實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)監(jiān)控圖像達(dá)到700條TVlines水準(zhǔn)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提升。在后端配合960H的DVR方案，系統(tǒng)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(jī)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(jī)的3D數(shù)字降噪、寬動(dòng)態(tài)、區(qū)域白平衡等諸多功能，參見下圖。

圖示

高清攝像機(jī)的像素是關(guān)鍵，那么攝像機(jī)的ISP能力更是關(guān)鍵，是攝像機(jī)全天候應(yīng)用的關(guān)鍵。所以，我們認(rèn)為，如果只是單純的提高像素，而沒有配套的ISP處理能力的提升，那么圖像質(zhì)量是無法得到保證的。

1.3 配套件不全

高清鏡頭配套不全：200萬以上的電動(dòng)變焦鏡頭、高精度的電動(dòng)云臺(tái)等缺乏，高清IP配套件整體量少價(jià)高。不僅從傳輸和存儲(chǔ)角度看，從配套角度，我們認(rèn)為130萬、200萬的高清IP更靠近規(guī)模應(yīng)用。

1.4 高清的核心問題

從系統(tǒng)角度，高清要解決的三大核心是：帶寬問題、顯示問題、存儲(chǔ)問題。從系統(tǒng)底層的業(yè)務(wù)單元最先完成高清應(yīng)用是最現(xiàn)實(shí)的切入方式。高清在小系統(tǒng)中應(yīng)用是最現(xiàn)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(yīng)用高清，需要合理規(guī)劃主干網(wǎng)絡(luò)，要充分考慮系統(tǒng)活化率。根據(jù)活化率規(guī)劃限定上傳路數(shù)以保證高清圖像質(zhì)量。

二、行業(yè)客戶們對(duì)高清IP的需求

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)安全保障的要求不斷提高，公共安全問題也就越來越受到社會(huì)各界的關(guān)注。公安機(jī)關(guān)為了維護(hù)社會(huì)治安、確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全與社會(huì)穩(wěn)定，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)場(chǎng)所的可視化監(jiān)控管理，建設(shè)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為非常必要的手段。人們對(duì)安全防范的重視同時(shí)促進(jìn)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防領(lǐng)域中的重要地位。對(duì)于視頻監(jiān)控產(chǎn)品的要求也在不斷提高，功能要求更加完善、穩(wěn)定，視頻圖像要求更加清晰、準(zhǔn)確。因此，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的技術(shù)發(fā)展便成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重點(diǎn)關(guān)注之一。

攝像機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬--數(shù)字的發(fā)展，同時(shí)從低清--標(biāo)清--高清的不同的發(fā)展時(shí)期，使得視頻清晰度也相應(yīng)得到了很大程度的提高。模擬攝像機(jī)的水平分辨率從380線發(fā)展到540線以上，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)從25萬像素發(fā)展到百萬像素以上。

目前，視頻監(jiān)控領(lǐng)域中還沒有高清的標(biāo)準(zhǔn)，“高清”一詞借用了廣電行業(yè)，即高清數(shù)字電視(HDTV)，目前業(yè)界默認(rèn)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)分辨率達(dá)到1280×720p和1920x1080i即為高清攝像機(jī)。

高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接輸出數(shù)字圖像，使圖像的內(nèi)容分析、特征分析、取證、識(shí)別和搜索等圖像分析技術(shù)的廣泛實(shí)際應(yīng)用成為可能。在應(yīng)用上，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的覆蓋面遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)，使監(jiān)控者既能觀察全景、掌控全局，同時(shí)又能清晰觀察局部細(xì)節(jié)。

三、高清IP解決方案介紹

3.1 高清接入分類

高清業(yè)務(wù)接入單元從應(yīng)用場(chǎng)景規(guī)模上為兩類：

1、小型接入單元，

2、中型接入單元，下面對(duì)這兩類做分別的介紹。

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(qiáng)大的本地應(yīng)用功能，非常適合層級(jí)化管理的系統(tǒng)，其主要具備以下特點(diǎn)：

l混合接入各種高清IP、模擬700線高清、標(biāo)清視頻；

l實(shí)現(xiàn)所接入各種數(shù)據(jù)信息的融合；

lHDMI完成高清本地顯示和基本監(jiān)控業(yè)務(wù)，隨動(dòng)性好，延時(shí)??；

l后端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況上傳視頻，保障系統(tǒng)活化率；

l適用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)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(qiáng)大，支持高清海量視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和調(diào)用，具備強(qiáng)大的管理應(yīng)用功能，適合部署在系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)，其主要具備以下特點(diǎn)：

l強(qiáng)調(diào)信息存儲(chǔ)管理能力，長(zhǎng)時(shí)間大容量存儲(chǔ)；

l強(qiáng)調(diào)信息后期應(yīng)用能力，數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)提取；

l強(qiáng)調(diào)信息綜合檢索能力，多條件、多畫面統(tǒng)一檢索；

lAIO（allinone）:集存儲(chǔ)、矩陣交換、上墻、管理一體；

l適用于重管理高要求的應(yīng)用場(chǎng)合；

3.2 控制管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

上面我們介紹了高清的接入，在完成接入之后，需要對(duì)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(gòu)并適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的控制管理系統(tǒng)就顯示得尤為重要。而管控系統(tǒng)的架構(gòu)往往決定了系統(tǒng)的效能。管理控制系統(tǒng)的架構(gòu)可分為兩類：

1）星狀的控制管理系統(tǒng)

參見下圖

圖示

　　l適合多業(yè)務(wù)應(yīng)用的大系統(tǒng)；

l需要進(jìn)行軟件部署；

l不同設(shè)備接入平臺(tái)需要接入開發(fā)；

2）網(wǎng)狀的控制管理系統(tǒng)

參見下圖

圖示

l適合專業(yè)視頻應(yīng)用的系統(tǒng)；

l無需要進(jìn)行軟件部署；

l設(shè)備均為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備；

l設(shè)備自組網(wǎng)；

四、高清IP存在的問題及未來發(fā)展

對(duì)于目前大部分的視頻監(jiān)控應(yīng)用業(yè)務(wù)，如果考慮到監(jiān)控顯示終端的尺寸（一般在20寸的LCD監(jiān)視器至46寸以上的大屏幕）及人肉眼的視野聚焦范圍260-350萬像素來看，使用130萬-300萬像素的攝像機(jī)投射到顯示終端上進(jìn)行監(jiān)控，已足夠滿足人眼監(jiān)控的需要。高清在視頻監(jiān)控的應(yīng)用，對(duì)于未來3-5年內(nèi)就像素而言，130萬-300萬像素足夠應(yīng)對(duì)大部分的監(jiān)控場(chǎng)景并且更適合規(guī)模應(yīng)用。當(dāng)然，對(duì)于其他的一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合，仍然需要500萬以上的高清攝像機(jī)，比如交通領(lǐng)域等。

對(duì)于安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用的高清IPC對(duì)比傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)，高清IPC在一些場(chǎng)合的應(yīng)用和性能指標(biāo)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(jī)。高清IPC未來的發(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，高清除了帶來高清晰的圖像外，還帶來了龐大的數(shù)據(jù)流。我們認(rèn)為，在高清數(shù)據(jù)流面前，任何的寬帶都是窄帶。對(duì)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需要面對(duì)的是，如何更好地處理龐大的高清碼流數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)、顯示這三個(gè)重要環(huán)節(jié)。