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高清視頻監控 主要傳(chuan)輸模式及其特(te)點分析

    高(gao)清監控傳輸(shu)的方式種類繁多(duo)，目的都(dou)是將(jiang)視(shi)頻、音(yin)頻、數(shu)據等不同的信號通(tong)過(guo)載體推送到(dao)需要使用的地(di)方，傳輸(shu)的穩(wen)定是視(shi)頻監控系統穩(wen)定的核心(xin)。

    一、高清(qing)監控的主要傳(chuan)輸模式及其特點

    監(jian)控系統項目隨著網(wang)絡化(hua)、高清(qing)化(hua)、智能化(hua)、集成化(hua)的(de)方(fang)(fang)向發展，傳輸方(fang)(fang)式(shi)也不斷進行技術升級和革新(xin)。作為監(jian)控系統的(de)不可或缺的(de)組成部分，不同(tong)的(de)傳輸方(fang)(fang)式(shi)有不同(tong)的(de)特點。

    高(gao)清視頻監控 根據(ju)攝像機輸出(chu)信號(hao)的不(bu)同有多種傳輸方式(shi)

    1、網(wang)絡高(gao)清攝像(xiang)機：采用(yong)標準以(yi)太網(wang)傳輸(shu)，短距離傳輸(shu)采用(yong)非屏蔽雙(shuang)絞線(xian)，長距離傳輸(shu)主要通過光纖或者無(wu)線(xian)方(fang)式。光纖傳輸(shu)主要使用(yong)以(yi)太網(wang)光纖收(shou)發器、以(yi)太網(wang)交換(huan)機、PON等設備(bei)。無(wu)線(xian)采用(yong)3G、4G、WiFi、WiMAX等方(fang)式。

    網(wang)絡方(fang)式(shi)傳輸視(shi)頻(pin)，有著傳輸帶寬(kuan)小、成(cheng)本(ben)低、組網(wang)靈活的(de)(de)(de)特點，是高清視(shi)頻(pin)監控的(de)(de)(de)主要(yao)傳輸模式(shi)。但同時，由于視(shi)頻(pin)經過了(le)壓縮，視(shi)頻(pin)的(de)(de)(de)畫質(zhi)細節、延時、運(yun)動過程的(de)(de)(de)清晰度方(fang)面都比非壓縮的(de)(de)(de)視(shi)頻(pin)要(yao)差一(yi)些，在某些對視(shi)頻(pin)質(zhi)量有著更高要(yao)求的(de)(de)(de)監控場合不(bu)(bu)太適合。另(ling)外，由于網(wang)絡方(fang)式(shi)本(ben)身安全性不(bu)(bu)高，系統(tong)容(rong)易受到非法訪(fang)問(wen)和攻擊，需要(yao)在組網(wang)設計(ji)上重(zhong)點考(kao)慮。

    2、HD-SDI攝像(xiang)機：采(cai)(cai)用(yong)高(gao)清(qing)數(shu)字分量(liang)(liang)串行接口(物理接口是(shi)BNC)，非壓縮方(fang)(fang)式(shi)(shi)。短距離傳(chuan)輸(shu)(shu)采(cai)(cai)用(yong)同軸電(dian)纜，長距離傳(chuan)輸(shu)(shu)主(zhu)要(yao)通過(guo)光纖(xian)，使用(yong)HD-SDI高(gao)清(qing)光端(duan)機設備。采(cai)(cai)用(yong)HD-SDI方(fang)(fang)式(shi)(shi)傳(chuan)輸(shu)(shu)視頻，圖像(xiang)質(zhi)量(liang)(liang)很高(gao)，沒有(you)編解碼延時，安全性好，適合(he)一些對圖像(xiang)質(zhi)量(liang)(liang)和安全性有(you)較高(gao)要(yao)求的場合(he)應(ying)用(yong)。由于HD-SDI視頻的傳(chuan)輸(shu)(shu)帶(dai)寬是(shi)1.485Gbps，帶(dai)寬占用(yong)高(gao)，尤其在(zai)大路(lu)數(shu)傳(chuan)輸(shu)(shu)時比網絡方(fang)(fang)式(shi)(shi)成(cheng)本(ben)要(yao)高(gao)不少，同時組網方(fang)(fang)式(shi)(shi)也受到了限制，只能(neng)采(cai)(cai)用(yong)點對點光纖(xian)傳(chuan)輸(shu)(shu)。

    目前，為解決(jue)HD-SDI帶寬(kuan)占用大的(de)問題(ti)，出(chu)現了(le)一(yi)種視(shi)覺無(wu)損編(bian)(bian)(bian)碼(ma)(ma)技術，它在接(jie)口上使用HD-SDI接(jie)口，在傳(chuan)輸(shu)時對高清(qing)視(shi)頻(pin)進行視(shi)覺無(wu)損編(bian)(bian)(bian)碼(ma)(ma)，能(neng)夠把帶寬(kuan)降低到原(yuan)來(lai)的(de)1/6左右，同時不(bu)影(ying)響(xiang)高清(qing)視(shi)頻(pin)的(de)主觀(guan)感受，編(bian)(bian)(bian)解碼(ma)(ma)的(de)延(yan)時也感覺不(bu)出(chu)來(lai)。這(zhe)樣傳(chuan)輸(shu)成本(ben)能(neng)得到大幅(fu)降低，單(dan)波長可(ke)以(yi)(yi)支持(chi)8路HD-SDI視(shi)頻(pin)傳(chuan)輸(shu)，組網方式也可(ke)以(yi)(yi)支持(chi)節點式傳(chuan)輸(shu)。

    3、HDTVI、HDCVI攝像(xiang)機：采用(yong)模擬方式傳輸高(gao)清視(shi)頻，圖像(xiang)質(zhi)量達到了高(gao)清，可以沿用(yong)原來標(biao)清視(shi)頻的同軸電(dian)纜，系統(tong)改造成本低。遠距離傳輸需要HDTVI或(huo)HDCVI光端(duan)機。

    根據目前安防行業的(de)發展，高清視(shi)頻監控(kong)的(de)常見的(de)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(ji)方式(shi);交換機(ji)結(jie)合收發器方式(shi);EPON方式(shi)。

    二是無(wu)線網(wang)絡傳輸(shu)，代表(biao)類(lei)型有2.4GWLAN方式以及5G網(wang)方式。

    三是非壓縮數字傳(chuan)輸，代表類型有SDI方式(shi)以(yi)及MDI方式(shi)。

    二、怎樣保證(zheng)高清傳輸的效果?

    高清(qing)監控是(shi)統一的(de)整體(ti)，涉(she)及監控體(ti)系的(de)多個(ge)環節，包(bao)括前端的(de)視(shi)頻(pin)采集，中(zhong)間(jian)的(de)視(shi)頻(pin)傳(chuan)輸，后端的(de)高清(qing)存儲、顯示、分析(xi)、聯動等。從傳(chuan)輸環節來(lai)看(kan)，如何保證信(xin)息(xi)的(de)清(qing)晰、有效?

    傳輸作為監控系統(tong)(tong)不可(ke)(ke)或缺的一(yi)部分，在傳輸過程(cheng)中對于視頻(pin)、數據等信(xin)號(hao)在項目(mu)中是(shi)如何(he)得(de)到保證的呢(ni)?該問題個人以(yi)為可(ke)(ke)以(yi)從以(yi)下幾點(dian)確保整(zheng)個系統(tong)(tong)視頻(pin)清晰、有效(xiao)：

    傳(chuan)(chuan)輸方(fang)案的(de)(de)選(xuan)(xuan)擇：上面提到的(de)(de)每個傳(chuan)(chuan)輸方(fang)式(shi)各有特色，而項(xiang)目系統建設使用環境不盡相同，所(suo)以選(xuan)(xuan)擇符(fu)合項(xiang)目的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸方(fang)式(shi)非常(chang)的(de)(de)必(bi)要。例如：傳(chuan)(chuan)輸距(ju)離很長，應選(xuan)(xuan)用光纖傳(chuan)(chuan)輸;在初步(bu)規劃傳(chuan)(chuan)輸方(fang)案時，考慮到傳(chuan)(chuan)輸帶寬(kuan)問(wen)(wen)題，以及(ji)考慮整個系統總帶寬(kuan)的(de)(de)資源問(wen)(wen)題諸如此類問(wen)(wen)題，就必(bi)須根據(ju)實地(di)進行檢測和確認。

    線(xian)(xian)材的(de)選(xuan)擇：該(gai)問題個(ge)(ge)人認(ren)為對整個(ge)(ge)系(xi)統能長久運行至(zhi)關重(zhong)要的(de)因素之一，例如：傳(chuan)(chuan)輸SDI信(xin)(xin)號(hao)，作為串(chuan)行數字信(xin)(xin)號(hao)對傳(chuan)(chuan)輸的(de)速率要求非常的(de)高，項目中使(shi)(shi)用(yong)(yong)到該(gai)信(xin)(xin)號(hao)的(de)短距離的(de)傳(chuan)(chuan)輸載體將會使(shi)(shi)用(yong)(yong)同軸線(xian)(xian)纜，但同軸線(xian)(xian)纜規(gui)格繁多，這個(ge)(ge)時候(hou)對線(xian)(xian)材的(de)選(xuan)擇就(jiu)是一個(ge)(ge)考驗(yan)。

    連(lian)(lian)接(jie)(jie)器(qi)的(de)選擇：作為傳(chuan)輸系(xi)統中(zhong)線纜與設備的(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)橋梁，對(dui)(dui)于(yu)該器(qi)件(jian)的(de)質量把(ba)握會直接(jie)(jie)影響系(xi)統穩(wen)定的(de)運行;有碰到(dao)(dao)SDI和網絡(luo)傳(chuan)輸的(de)項目，其(qi)中(zhong)在SDI項目中(zhong)因(yin)BNC視頻選擇不到(dao)(dao)位導致(zhi)出現細微的(de)雪花點(dian)，網絡(luo)項目中(zhong)因(yin)RJ45頭選擇不到(dao)(dao)位，導致(zhi)前端攝像機進行掉線現象;所以對(dui)(dui)于(yu)連(lian)(lian)接(jie)(jie)器(qi)的(de)選擇，需要引起特別(bie)的(de)關注(zhu);其(qi)他的(de)因(yin)素問(wen)題(ti)：整個系(xi)統連(lian)(lian)接(jie)(jie)后，線路物理(li)布線正常，最(zui)容易忽略軟設置這(zhe)塊，從而導致(zhi)整個系(xi)統無法正常運行。

    三、機(ji)遇與挑戰

    隨(sui)著(zhu)4K在安防行(xing)業的發展，高(gao)清視(shi)頻(pin)傳輸(shu)將面(mian)臨什么挑戰(zhan)?未來兩年內(nei)高(gao)清視(shi)頻(pin)傳輸(shu)的發展趨勢如(ru)何?

    4K的(de)(de)畫(hua)面清晰度優(you)勢(shi)，讓大家對它青睞(lai)有加，但(dan)是(shi)實(shi)現(xian)起來(lai)挑戰也(ye)(ye)不(bu)小。首先，需(xu)要更(geng)高(gao)(gao)解(jie)像(xiang)(xiang)力(li)(li)的(de)(de)鏡(jing)頭(tou)，作為4K×2K的(de)(de)IPC產(chan)品配套(tao)鏡(jing)頭(tou)至(zhi)少(shao)(shao)需(xu)要達到800萬以上的(de)(de)解(jie)像(xiang)(xiang)力(li)(li)，但(dan)是(shi)目(mu)前達到這個標(biao)準的(de)(de)很(hen)少(shao)(shao)，能(neng)適用(yong)(yong)于(yu)安防行業(ye)的(de)(de)更(geng)是(shi)少(shao)(shao)之又少(shao)(shao)。其次，更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)網(wang)絡傳(chuan)輸帶寬(kuan)和(he)更(geng)大的(de)(de)儲存容量，在安防應用(yong)(yong)中一般(ban)傳(chuan)輸1080P高(gao)(gao)清H.264碼(ma)(ma)流，需(xu)要4Mbps左(zuo)右的(de)(de)帶寬(kuan)。在H.264編碼(ma)(ma)下，4K分辨(bian)率目(mu)前至(zhi)少(shao)(shao)也(ye)(ye)需(xu)要12Mbps甚至(zhi)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)帶寬(kuan)才能(neng)滿足需(xu)求(qiu)，對儲存容量的(de)(de)要求(qiu)也(ye)(ye)隨(sui)之增高(gao)(gao)。第(di)三，更(geng)高(gao)(gao)性能(neng)的(de)(de)編碼(ma)(ma)芯(xin)片(pian)，就(jiu)依目(mu)前的(de)(de)芯(xin)片(pian)性價(jia)比來(lai)說(shuo)，對安防行業(ye)顯(xian)然是(shi)難以接受的(de)(de)。第(di)四，更(geng)強的(de)(de)后端解(jie)碼(ma)(ma)和(he)顯(xian)示能(neng)力(li)(li)，后端設備需(xu)要比現(xian)在更(geng)強的(de)(de)計(ji)算處(chu)理(li)能(neng)力(li)(li)。第(di)五，更(geng)大分辨(bian)率的(de)(de)顯(xian)示設備，至(zhi)少(shao)(shao)具(ju)備4K物(wu)理(li)像(xiang)(xiang)素，才能(neng)無損呈現(xian)圖像(xiang)(xiang)效(xiao)果，就(jiu)當前的(de)(de)應用(yong)(yong)技術來(lai)說(shuo)，顯(xian)然很(hen)不(bu)經濟(ji)實(shi)惠。第(di)六，更(geng)強的(de)(de)視頻處(chu)理(li)能(neng)力(li)(li)，對于(yu)細(xi)節的(de)(de)處(chu)理(li)將提(ti)出更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)要求(qiu)。雖說(shuo)現(xian)在科技的(de)(de)發展變幻莫測，但(dan)是(shi)從高(gao)(gao)清視頻監(jian)控的(de)(de)發展歷(li)史來(lai)看，我們也(ye)(ye)是(shi)能(neng)窺見一些發展趨勢(shi)的(de)(de)。

    在(zai)未(wei)來(lai)，隨(sui)著人們需求的不斷(duan)提高，對視頻(pin)的清晰(xi)度(du)需求也(ye)(ye)會越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)高，所以更高清始終是(shi)發(fa)展(zhan)的大方向(xiang);然而隨(sui)著更高清，帶來(lai)了儲存空間(jian)也(ye)(ye)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)大，所以如何在(zai)更高清的同時(shi)，減少儲存容量又(you)是(shi)一個擺在(zai)大家面前的難題，所以節省儲存空間(jian)也(ye)(ye)重要;之后就是(shi)信息的互聯互通問題了，因為我們處在(zai)互聯網時(shi)代，信息的互通互聯十(shi)分(fen)重要，高清視頻(pin)傳輸要立(li)足于(yu)這個大背景之下。

    四、結束語

    隨著技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展，未(wei)來(lai)安防將逐步(bu)進入4K級圖(tu)(tu)像應用(yong)(yong)，結(jie)合新(xin)的(de)(de)(de)(de)智(zhi)能分析(xi)技(ji)術(shu)，云(yun)(yun)數據存(cun)儲與(yu)挖掘(jue)技(ji)術(shu)。作為高清(qing)視頻的(de)(de)(de)(de)傳輸應用(yong)(yong)也將步(bu)入考驗，未(wei)來(lai)的(de)(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)高清(qing)傳輸技(ji)術(shu)要求有更(geng)高的(de)(de)(de)(de)帶寬(前端(duan)設(she)備千(qian)兆聚合)，更(geng)高的(de)(de)(de)(de)芯(xin)片工藝(yi)(普及(ji)型4k芯(xin)片)，更(geng)高的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)平臺(tai)(云(yun)(yun)數據分析(xi))，更(geng)苛(ke)刻的(de)(de)(de)(de)工作環境(結(jie)合一線生(sheng)產應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)業務監控(kong))，更(geng)清(qing)晰的(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)像(醫用(yong)(yong)影像級別的(de)(de)(de)(de)監控(kong)圖(tu)(tu)像)。未(wei)來(lai)兩(liang)年(nian)的(de)(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)高清(qing)傳輸必(bi)然結(jie)合應用(yong)(yong)業務，逐步(bu)的(de)(de)(de)(de)邊界化(hua)(hua)(將應用(yong)(yong)分析(xi)前置)、網(wang)絡(luo)化(hua)(hua)(全部采用(yong)(yong)標準網(wang)絡(luo)架構)、智(zhi)能化(hua)(hua)(數據挖掘(jue)分析(xi)內置在傳輸系(xi)統中)、軟件(jian)硬化(hua)(hua)(去掉交換機的(de)(de)(de)(de)操(cao)作系(xi)統，使用(yong)(yong)迅捷的(de)(de)(de)(de)可升級的(de)(de)(de)(de)固化(hua)(hua)系(xi)統)以及(ji)云(yun)(yun)化(hua)(hua)(安防私有云(yun)(yun)的(de)(de)(de)(de)建(jian)設(she)成(cheng)為趨勢)。