主頁（http://www.by236.com）：視頻監控系統如何實現高清？ 【中國集群通信網】對客戶而言，高清只有在包含了前端攝像機、管理平臺、存儲系統、瀏覽、顯示等各個環節時才有意義，因此擁有高清整體解決方案才是真正的高清提供商，而不僅僅是提供單純的高清網絡攝像機。因此，實現高清，需要系統各個環節齊心協力。 高清攝像機 高清網絡攝像機已成為一種必然趨勢。按照圖像分辨率劃分，市面上的高清網絡攝像機已經發展到了300萬、400萬、500萬像素。許多廠家都爭先恐后地推出自己的高清網絡攝像機，如松下的WV-NP502CH第五代超級動態300萬像素網絡攝像機、索尼在2009年推出720P高清快球和半球之后又將于2010年推出10余款“IPELA”系列1080P/720P新型高清網絡攝像機、三星安防的SNC-M300 300萬像素、MOBITIX的300萬像素高清網絡攝像機等。 圖像清晰度與攝像機的感光元件密切相關，目前最為廣泛使用的感光元件是CCD，但CCD響應速度較低，不適用于高清監控攝像機采用的高分辨率逐行掃描方式，因此高清監控攝像機普遍采用CMOS作為感光元件。而采用CMOS敏感元件的高清監控攝像機在低照度、靈敏度、噪點、抗干擾等方面存在不足，從采訪中也了解到，目前致力于CMOS研究的廠商已經研發出720P與1080P專用的CMOS器件，其寬動態、強光抑制、靈敏度等性能都得到很大程度改善。 充分利用智能視頻分析手段是高清攝像機實現被動監控轉變為主動監控，真正做到24小時全天候監控，實現快速響應的重要途徑。索尼中國專業系統集團工程師謝美健認為：“前端智能，即前端的高清智能網絡攝像機實時地進行檢測和智能處理，即基于壓縮前的高品質圖像進行實時處理，因而效率更高，實時性更好，準確性更高。同時，前端智能處理對之后的傳輸、存儲、顯示不會產生影響�！� 由于把智能視頻分析功能放到前端攝像機，因此對攝像機本身的處理能力要求相當高，目前只有少數廠商的高端產品可以實現前端智能功能，如松下、索尼、MOBOTIX均可實現。以松下WV-NP502CH第五代超級動態300萬像素網絡攝像機為例，其人臉檢測功能可以檢測到圖像中最多8個人臉信息，將這些信息處理后傳到后端服務器，并配合人臉識別軟件工作，可以緩解后端服務器的處理壓力，進而提高整個智能系統的效率和穩定性。而MOBOTIX攝像機內置的智能視頻功能，可以在20種事件之間定義邏輯上的“是或非”的關系。這樣，一臺攝像機自身就可以靈活決定什么時間錄像，什么時間不錄像，如何按照邏輯定義去觸發相關聯的其它事件等。 傳輸 監控系統傳輸技術主要有視頻基帶傳輸、光纖傳輸、網絡傳輸、微波傳輸、雙絞線平衡傳輸和寬頻共纜傳輸等六種傳輸方式。每種技術都有其自身特點及應用層面。面對高清應用的超大數據量，以及實時性的要求，固然，因光纖傳輸衰減小、頻帶寬、不受電磁波干擾、保密性好等優點，使得采用光纖專線傳輸是解決長距離視頻監控高速傳輸系統的最佳解決方式，但隨著網絡技術的飛速發展，及視頻監控系統的特殊要求和經濟性考慮，網絡傳輸也已成為長距離音視頻傳輸的不二選擇。 高清晰與帶寬之間是一對互斥關系，高清意味著需要更高帶寬。在視頻壓縮算法一定的情況下，一般說，H.264編碼D1(720×576)畫質的碼流為2M左右，那么以1080P計算，碼流約是D1的5倍。因此，H.264編碼的一個1080P高清畫面所用帶寬約為10M，與D1畫質的MPEG2相當。由此可以看出，對于“高清”，網絡傳輸并沒有特別的要求。不過有一點必須指出，目前的互聯網是不能夠承載高清畫質的，必須是專網甚至光纖。相比模擬傳輸，網絡傳輸高清視頻具有得天獨厚的優勢。 由于高清視頻在廣域網上傳輸存在限制，加強帶寬建設是解決傳輸高清和網絡帶寬問題的必然途徑。由于高清占用了更高的網絡帶寬，在組建高清系統特別是大路數高清系統時對于網絡帶寬的使用則要精心設計。例如，100M以太網，實際上同時只能承載5~6路高清圖像(考慮到以太網的碰撞偵聽特性)。如果同一視頻源有多個用戶訪問，占用的帶寬會更大。因此對于系統設計、組播、轉發等技術的使用就顯得尤為重要。 隨著網絡技術迅猛發展，目前各種寬帶網絡層出不窮，除了企業自建的光纖專網達到千兆帶寬，局域網也逐漸朝1000M、10000M方向發展。同時，各大運營商也在大力發展EPON、GPON光網，使得帶寬達到Gbit以上。這些都將高清在網絡中得到淋漓盡致的發揮。 圖像壓縮格式直接決定了對傳輸網絡、錄像存儲、后端處理的要求，也在很大程度上影響著圖像品質。通過改進視頻壓縮算法來提高傳輸效率已成為一種需要。H.264是目前獲得最高壓縮比的壓縮算法，高清視頻監控目前主要使用到H.264 Baseline Profile層面。此外，高清網絡攝像機還采用JPEG、MPEG-4圖像壓縮方式，但二者對連續圖像壓縮占用帶寬較大。為適應各種不同的應用需求和網絡環境，市面上主流廠家的高端網絡攝像機都會同時具備二、三種編碼能力，如將采用H.264視頻壓縮格式、高碼流的實時圖像傳至本地存儲服務器進行錄像，同時將較低碼流的H.264視頻壓縮格式的D1圖像傳向遠端給客戶進行實時的監看，另外還可以在報警時傳輸百萬像素的JPEG圖像，便于事后進行放大確認，尋找可疑對象等。 存儲 支持高清視頻的效果大多是以服務端大數據流為代價，因此需要有足夠的存儲空間用于錄像存儲。選擇什么樣的存儲系統和方案將直接影響視頻讀寫速度。蘇州科達科技有限公司NVR產品線總經理周圣強表示：“高清監控存儲一般有兩種方法，一種是小集中大匯聚，即前端分散式本地存儲，如IP SAN構架方式;另一種是在大型項目里，高清視頻通過管理平臺+存儲服務器實現存儲，其存儲服務器通常是存儲陣列�！� 目前，安防系統中常用的存儲方式有DAS直連、NAS網絡硬盤和IP SAN等構架，其中IP SAN方式采用IP構架的以太網傳輸，具備良好的擴展性、共享性和較低的分攤應用成本，是目前大中型集中監控存儲主要采用的技術之一。艾普視達范清華表示：“這些存儲方式都是IT行業非常成熟的技術，存儲介質也多半是采用IT上通用的數據硬盤，容量一般是TB級以上(按每路每小時數據量1G計算，1TB的數據硬盤大約可存儲720P的視頻圖像1000小時或者1000路攝像機同時錄像1個小時的數據)，現在2TB的數據硬盤也逐漸走入人們的視線�！彪S著具體高清監控項目規模的不斷擴大，大型高清監控系統PB級海量存儲解決方案將得到普遍應用。
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