如何構(gòu)建完善的高清視頻監(jiān)控解決方案

        在視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)，圖像清晰度無疑是最重要的關鍵性能，是主宰整個產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展方向的重要因素。衡量圖像清晰度的標準是分辨率，分辨率值越大，圖像就越清晰。在視頻監(jiān)控行業(yè)，現(xiàn)在的監(jiān)控圖像分辨率最高已可達1080p，也就是我們通常說的高清。依據(jù)美國電影電視工程師協(xié)會（SMPTE）等權威機構(gòu)制定的HDTV標準，高清視頻格式主要有三種：720p（1280×720分辨率）；1080i（1920×1080分辨率）；1080p（1920×1080分辨率）。這一原本用于廣電行業(yè)的高清標準同樣在視頻監(jiān)控領域得到了沿用，據(jù)此可知，高清監(jiān)控，至少是監(jiān)控圖像的分辨率至少達到了720p以上，而此前的D1、CIF只能屬于標清監(jiān)控。

　　由于圖像清晰度性能對視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)有著非同一般的重要性，因此，高清監(jiān)控技術一經(jīng)面世就被市場廣泛接受并開始實際試用。

　　高清監(jiān)控應用的必須前提是網(wǎng)絡化

　　傳統(tǒng)的標清監(jiān)控分為模擬、數(shù)字和網(wǎng)絡三種類型，但無論哪種類型都必須采用監(jiān)控攝像機前端+管理控制后端的系統(tǒng)框架，這之中，監(jiān)控攝像機則根據(jù)后端設備的性質(zhì)選用模擬攝像機或網(wǎng)絡攝像機，也就是說，在標清監(jiān)控系統(tǒng)中，前端設備與傳輸手段是既可使用模擬的也可使用網(wǎng)絡的，但高清監(jiān)控卻不然。

　　首先，采集后未經(jīng)壓縮的高清視頻信號有模擬和數(shù)字兩種傳輸方式。模擬傳輸一般采用YPbPr分量傳輸，一路高清視頻信號需要三根同軸線纜同時傳輸。數(shù)字傳輸一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI傳輸，其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米，不適合用于監(jiān)控傳輸，而HD-SDI雖可以傳輸100米左右，但對同軸電纜的要求很高，線纜的價格也非常昂貴。無論是模擬方式還是數(shù)字方式傳輸，未經(jīng)壓縮的高清視頻信號傳輸成本都明顯高于以前的模擬標清視頻信號。而采用視頻壓縮編碼并通過IP網(wǎng)絡進行傳輸時，高清視頻與標清視頻在傳輸成本上的差異很小。

　　可見高清監(jiān)控首先必須基于視頻壓縮處理并通過IP網(wǎng)絡進行傳輸，只有這樣才能有效控制高清視頻的傳輸成本，從而讓高清監(jiān)控真正具有實用意義。

　　其次，當前高清視頻傳感器以CMOS為主，CMOS傳感器直接輸出數(shù)字化的視頻信號，在攝像機中通過DSP或ASIC芯片解決方案對此數(shù)字高清視頻信號直接進行壓縮編碼，然后以網(wǎng)絡化方式傳輸，要比攝像機直接輸出高清信號來得經(jīng)濟，且處理效率更高，所以直接用全網(wǎng)絡化的高清IP攝像機進行前端處理的效率和成本比用高清視頻編碼器+高清模擬攝像機要更有優(yōu)勢。

　　高清監(jiān)控必須提供完整的解決方案

　　近兩年，高清可以說是監(jiān)控行業(yè)的熱門話題，業(yè)界各大主流廠商也紛紛推出了自己的高清產(chǎn)品，尤其是高清攝像機，更是款型豐富，琳瑯滿目。然而，對高清監(jiān)控而言，僅僅是一個高清攝像機或其它某一個單個的高清設備就可以成就應用的嗎？要搞清這個問題可以先來看看傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架：無論是模擬監(jiān)控還是數(shù)字監(jiān)控抑或網(wǎng)絡監(jiān)控，它們都是由位于前端環(huán)節(jié)的監(jiān)控攝像機、NVR/DVR/管理平臺的中心管理設備、顯示解碼設備，以及存儲設備、傳輸線纜等構(gòu)成最基本的系統(tǒng)框架，缺一不可。因此，高清監(jiān)控系統(tǒng)也必須如此，而高清攝像機或其它任何單個的高清設備顯然是不可能實現(xiàn)真正的實際應用的，高清監(jiān)控要具備實際的應用意義，就必須和傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)那樣，提供涵蓋前端、傳輸、管理中心以及后端環(huán)節(jié)的完整的解決方案。

　　如何打造完善的高清監(jiān)控解決方案

　　一套完整的端到端高清監(jiān)控解決方案包括前端高清圖像采集與顯示、中心高清圖像瀏覽與存儲、后端高清解碼與顯示等。

　　一、高清NVR與高清監(jiān)控管理平臺

　　在一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，中心管理設備是最核心的，它的功能與作用同傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的DVR、大型管理平臺，以及PC+管理軟件相似。高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中心管理設備主要有兩種：高清NVR、高清監(jiān)控管理平臺。前者單臺接入容量為數(shù)十路，主要用于中小型高清監(jiān)控系統(tǒng)；后者單臺接入容量則可達數(shù)千乃至上萬路，管理功能也更豐富，一般用于大型系統(tǒng)。與此同時，目前已推出的主流高清NVR與高清監(jiān)控管理平臺還可互相兼容，兩者配合則可構(gòu)建一套大規(guī)模多級級聯(lián)的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　高清NVR，即高清網(wǎng)絡錄像機，配合高清網(wǎng)絡攝像機、高清電視墻解碼器，可構(gòu)建一套全網(wǎng)絡化部署的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。目前的高清NVR單臺接入容量可從16路、32路、48路到64路不等，它可以實現(xiàn)最高64路高清圖像的同時存儲、同時預覽以及同時向網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)。

　　此外，高清NVR還具有高清雙屏顯示功能，即用主屏同時顯示全部監(jiān)控點圖像，而對其中某個重點監(jiān)控點圖像則可直接切換至輔屏顯示，從而幫助用戶在掌握監(jiān)控全局的同時又能關注重要細節(jié)。并且，一體化的高清NVR還擁有卓越的存儲性能：采用了ANR、RAID等多項先進的存儲技術，并在內(nèi)置大容量存儲的同時還支持IPSAN、eSATA存儲擴展，從而讓高清存儲得到了有效保障。

　　高清監(jiān)控管理平臺在監(jiān)控系統(tǒng)中擔當?shù)穆氊熓秦撠煂崿F(xiàn)前端接入與認證、碼流對外分發(fā)、業(yè)務功能控制、系統(tǒng)管理等功能，它部署于媒體交換層。高清監(jiān)控管理平臺具有靈活的擴展能力，單級平臺一般都可接入近萬路左右IP前端，具有充分的組建大型網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的能力。在與高清NVR構(gòu)建的多級級聯(lián)系統(tǒng)中，監(jiān)控管理平臺可具體實現(xiàn)包括大容量監(jiān)控點的管理、嚴格的分級級聯(lián)機制、細致的管理權限分配、多點分布的電視墻管理、專業(yè)電子地圖集成等豐富而健全的管理性能。高清NVR+高清監(jiān)控管理平臺的配合可以使大型高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)呈現(xiàn)管理上集中，業(yè)務上分散的合理結(jié)構(gòu)，較之全集中的部署有更高的安全性，而較之全分布的系統(tǒng)又有更強的整合調(diào)度能力。