导    语

电视、手机等大众消费品都已快速步入高清时代,而传统的视频监控领域也正快速响应市场的需求,逐渐向高清视频切换。模拟高清、IP网络高清、HD-SDI高清各自占据市场应用的重要位置。这个靠图像视觉取胜的行业中,没有高清晰画质就没有市场立足点,视频监控必然从“看得见”走向“看得清”。

如何实现高清监控

*前端采集——使用高清IP摄像机、高清数字摄像机+高清编码器
*管理平台——支持对高清视频流、管理信令等进行集中/分布式管理
*存储——支持高清码流的存取
*交换与输出——能够直接对高清数字信号进行交换控制,以便输出
*显示——做到高清显示
*扩展应用——高清的扩展应用,例如智能分析——更高的分辨率能够带来更高的分析准确率
*高清传输——支持高清码流的传输,条件成熟时,可直接传输未经压缩的数字流,实现低延时

高清是一整套整体解决方案

在安防领域,一提起高清首先想到的就是高清监控摄像机。其实,要实现高清只有高清监控摄像机是远远不够的,还需要在视频编码、传输、存储、控制上集体配合,所以高清是一套整体解决方案。

前端监控点
高清监控摄像机实现高清视频采集,只是完成了高清监控系统的第一步,接下来需要进行高清编码和高清码流的传输,实现对高清数字信号进行交换控制,以及高清码流的存取和高清显示。

网络传输
一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。
高清监控首先必须基于视频压缩处理并通过IP 网络进行传输,只有这样才能有效控制高清视频的传输成本,从而让高清监控真正具有实用意义。

监控中心
高清视频监控系统的中心管理设备主要有两种:高清NVR、高清监控管理平台。前者单台接入容量为数十路,主要用于中小型高清监控系统;后者单台接入容量则可达数千乃至上万路,管理功能也更丰富,一般用于大型系统。与此同时,目前已推出的主流高清NVR 与高清监控管理平台还可互相兼容,两者配合则可构建一套大规模多级级联的高清视频监控系统。[ 详细 ]

模拟/网络/HD高清监控三分天下

多样化的高清监控市场存在着多种高清监控,从大市场方向来说有模拟和数字,从技术细分来说有模拟高清、IP网络高清、HD-SDI高清,那么这三者之间存在着怎样的关系?而网络环境大背景下,模拟和HD又将上演怎样的对决?

模拟监控与模拟高清监控

模拟监控与模拟高清监控相同之处在于,无论是高清还是标清设备,他们都同为模拟技术,即使是模拟高清监控也是输出标准的CVBS信号,完全兼容原有的模拟标清系统,而在传输介质、传输距离、工程施工等方面,更是没有改变;

而对于二者不同的地方,传统模拟监控主流的两种标清CCD的有效像素分别是510H和760H,分别对应着CIF、和D1的清晰度。目前市场上的模拟高清采用的都是SONY的EXVIEW HAD CCD,其水平有效像素达到976H,因此相对于760H,960H在有效像素上提升了30%左右。 [ 详细 ]

网络高清监控的发展支撑

CMOS为高清找到新出路
由于CMOS芯片成本低,耗能少,而且这两年在低照度、像素数上发展的也非常迅速,因此很快就占据了市场的一席之地。也可以说,是CMOS芯片成就了更高水平的高清效果。

宽动态让网络高清深入更多领域
近几年来,网络高清产品不约而同的都增强了对产品宽动态功能的引入。在"偶然"中却也看出了网络高清监控的发展方向。此外,由于传统的CCD传感器受感光特性的限制,在技术上已经很难再有大的突破,不过CMOS技术如今却早已摸高160dB,这也为CMOS技术下的高清网络摄像机提供了更多的遐想空间。

智能化由锦上添花走向基本功能
对于网络高清监控来说,智能化效果可以体现为两个方面--对外和对内。这里指的对外是我们时常提到的人脸识别,智能分析等这些在安保工作的辅助措施。而另一种"对内"的智能化则是体现在了对工作流程的控制上。[ 详细 ]

各式的监控摄像机 监控摄像机内部结构-核心零部件

HD-SDI未来何去何从

HD-SDI就是高清数字非压缩技术,相对于普通的压缩处理模式,非压缩技术可以最大限度的保障视频质量的真实性,而且在视频播放的连贯性上,显然也要更加突出。这也为高清的成像效果奠定了很好的基础。 [ 详细 ]

HD-SDI成像质量优势强劲
• 视频的真实与连贯 • 系统的兼容性很强 • 线缆传输能力强

劣势明显 难掩系统不足
不经过压缩的音视频信号总体是非常庞大的,因而也给传输和存储终端带来了非常大的压力。
协议格式的固定,也给相关技术的推广造成了一定的限制。
在与大分辨率的监控设备的竞争中,非压缩标准的HD-SDI技术也有着明显的不足。
同轴电缆的传输距离近,分辨率少等因素也是HD-SDI技术的不足之处。

FPGA高清视频监控应用迅速打开

FPGA在视频监控系统中的主流应用包括:
一是用于高清摄像机的大运算量图像处理。这包括与常用摄像机SoC ASIC所集成的图像处理硬核相比,在功能和性能方面进行了差异化增强(例如去雾、防抖、图像非一致性校正等)的ISP设计、视频智能分析算法等。
二是CCD时序驱动信号生成。使用不同厂家的CCD图像传感器,需要设计不同的CCD驱动时序信号。
三是用于视频监控中心的高清数字视频矩阵切换和光纤视频通道接入。

在视频监控领域,FPGA用来战胜ASIC或者SoC所依靠的优势主要有:
第一,可大规模并行的高密度运算;
第二,逻辑可编程的灵活性;
第三,大量3.125Gbps或以上高速SERDES的超高带宽数据互连;
第四,嵌入了ARM A9处理器的FPGA,可以为其内部CPU和FPGA逻辑之间提供高达4GBps或以上的数据传输带宽。

未来视频监控系统必将变得越来越复杂,对FPGA提出的要求基本方向没有改变,即更强的运算性能和IO带宽、更低的功耗、更低成本。 [ 详细 ]

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