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                    數字高清視頻監控系統的傳輸方式
                    發布時間:2016-05-04 瀏覽量:5129

                    數字高清視頻監控系統的傳輸方式

                    馬龍興  林依群

                    高清視頻監控系統的傳輸方式種類很多,他們的功能不外乎將視頻、音頻、數據等不同的信號通過載體傳送到中央控制中心。其訊號傳輸的穩定與否是系統終端銀屏畫面質量的重要參數。

                    一、高清視頻監控系統的主要傳輸模式和特點

                    視頻監控系統項目隨著智能化、高清化、網絡化、集成化的方向發展,他的傳輸方式也在不斷的革新和提升。作為安全防范系統的不可或缺的重要組成部分,不同的傳輸方式則各有其不同的特點。

                    數字高清視頻監控根據攝像機輸出信號的不同有多種傳輸方式

                    1.網絡型攝像機:采用標準以太網傳輸,短距離傳輸的可采用非屏蔽雙絞線;而長距離或地形復雜的傳輸主要有通過光纖或無線方式。光纖傳輸主要使用以太網光纖收發器、數字交換機、PON等設備。無線采用3G、4G、WiFi、wiMAX等方式。

                    采用網絡方式傳輸視頻,具有傳輸帶寬小、成本低、組網靈活的特點。是高清視頻監控的主要傳輸模式。但同時,由于視頻經過了壓縮,視頻的畫質細節、延時、運動過程的清晰度方面要比沒有經過壓縮的視頻畫質要差一點,在某些對視頻質量有著更高要求的監控場合則不太合適。另外,由于網絡方式本身安全性不高,系統容易受到非法訪問和攻擊,需要在組網設計上重點考慮。

                    2.HD-SDI攝像機:采用高清數字分量串行接口(物理接口是BNC),非壓縮方式。短距離傳輸采用同軸電纜,長距離傳輸主要通過光纖,使用HD-SDI高清光端機設備。采用HD-SDI方式傳輸視頻,圖像質量很高,沒有編解碼延時,安全性好,適合一些圖像質量和安全性具有較高要求的場合。由于HD-SDI視頻的傳輸帶寬是1.485Gbps,帶寬占用高,尤其在大數據傳輸時比網絡傳輸方式成本要高出許多,同時組網方式也受到一定的的限制,只能采用點對點的光纖傳輸。

                    目前,為解決SD-SDI帶寬占用大的問題,出現了一種視覺無損編碼技術,它在接口上使用HD-SDI接口,在傳輸時對高清視頻進行視覺無損編碼,能夠把帶寬降低到原來的1/6左右,同時不影響高清視頻的主觀感受,編解碼的延時也感覺不出來。這樣傳輸成本能夠大幅度降低,單波長可以支持8路HD-SDI視頻傳輸,組網方式也可以支持節點式傳輸。

                    3.HDTV1、HDCV1攝像機:采用模擬傳輸方式傳輸高清視頻,圖像質量達到了高清,可以沿用原來標清視頻的同軸電纜,系統改造成本低。遠距離傳輸需要HDTV1或HSCV1光端機。

                         根據目前安防行業的發展,高清視頻監控的常見幾種傳輸方式:

                    一是有線網絡傳輸,代表類型有包括:網絡高清光端機方式;交換機結合收發器,EPON方式。

                    二是無線網絡傳輸;代表類型有2.4GWLAN方式以及5G網方式。

                    三是非壓縮數字傳輸,代表類型有SDI方式以及MDI方式。

                    二、怎樣保證高清傳輸的效果?

                       高清監控是統一的整體,涉及監控體系的多個環節,包括前端的視頻采集。中間的視頻傳輸,后端的高清儲存、顯示、分析、聯動等。從傳輸環節來看,如何保證信息的清晰、有效?

                    傳輸作為監控系統不可或缺的一部分,在傳輸過程中對于視頻、數據信號在項目中是如何得到保證的呢?該問題本人認為可以從以下幾點確保整個系統視頻清晰、有效:

                    傳輸方案的選擇:上面提到的每個傳輸方式各有特色,而項目系統建設使用環境不盡相同,所以選擇符合項目的傳輸方式非常的必要。例如:傳輸距離很長,應選用光纖傳輸;在初步規劃傳輸方案時,考慮的傳輸帶寬問題,以及考慮整個系統總帶寬的資源問題諸如此類問題,就必須根據實地進行檢測和確認。

                    線材的選擇:是對整個系統能長久運行至關重要的的因素之一,例如:傳輸SDI信號,作為串行數字信號對傳輸的速率要求非常的高,項目中使用到該信號的短距離的傳輸載體將會使用同軸線纜,但是同軸線纜規格繁多,這個時候對線材的選擇就是一個考驗。

                    連接器的選擇:作為傳輸系統中線纜與設備的連接橋梁,對于該器件的質量把握會嚴重影響系統穩定的運行;有碰到SDI和網絡傳輸的項目,其中在SDI項目中因BNC視頻選擇不到位導致出現細微的雪花點,網絡項目中因RJ45頭選擇不到位,導致前端攝像機出現掉線現象;所以對于連接器的選擇,需要引起特別的關注;其它的因素問題:整個系統連接后,線路物理布線正常,最容易忽略軟設置這塊,從而導致整個系統無法正常運行。

                    三、發展前景與挑戰

                    隨著4K在安防行業的發展,高清視頻傳輸將面臨什么挑戰?未來幾年內高清視頻傳輸的發展趨勢如何?

                    4K的畫面清晰度優勢,讓大家對它青睞有加,但是實現起來挑戰也不小。首先,需要更高解像力的鏡頭,作為4K×2K的IPC產品配套鏡頭至少需要達到800萬以上的解像力,,但是目前達到這個標準的很少,能適用于安防行業的更是少之又少。其次,更高的網絡傳輸帶寬和更大的存儲容量,在安防應用中一般傳輸1080P高清H.264碼流,需要4Mbps左右的帶寬。在H2.64編碼下,4K分辨率目前至少也需要12Mbps甚至更高的帶寬才能滿足要求,對存儲容量的要求也隨之增高。第三,更高性能的編碼芯片,就依目前的芯片性價比來說,對安防行業顯然是難以接受的。第四,更強的后端解碼和顯示能力,后端設備需要比現在更強的計算處理能力。第五,更大分辨率的顯示設備,至少具備4K物理像素,才能無損呈現圖像效果,就當前的應用技術來說,顯然很不經濟實惠。第六,更強的視頻處理能力,對于細節的處理將提出更高的要求。雖說現在科技的發展變幻莫測,但是從高清視頻監控的發展歷史來看,我們也是能窺見一些發展趨勢的。

                    將來,隨著人們的需求不斷的提高,對視頻的清晰度需求也會越來越高,所以更高清始終是發展的大方向;然而隨著更高清,帶來了儲存空間也越來越大,所以如何在更高清的同時,減少儲存容量又是一個擺在我們面前的難題,因此節省存儲空間非常重要。

                     

                     

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