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高清监控的传输方式

2015年11月11日 监控技术 ⁄ 共 2624字 ⁄ 字号 评论 1 条 ⁄ 阅读 1,124 次

高清监控传输的方式种类繁多,目的都是将视频、音频、数据等不同的信号通过载体推送到需要使用的地方,传输的稳定是视频监控系统稳定的核心。

高清监控的传输方式

一、高清监控的主要传输模式及其特点

监控系统项目随着网络化、高清化、智能化、集成化的方向发展,传输方式也不断进行技术升级和革新。作为监控系统的不可或缺的组成部分,不同的传输方式有不同的特点。

高清视频监控根据摄像机输出信号的不同有多种传输方式

1、网络高清摄像机:采用标准以太网传输,短距离传输采用非屏蔽双绞线,长距离传输主要通过光纤或者无线方式。光纤传输主要使用以太网光纤收发器、以太网交换机、PON等设备。无线采用3G、4G、WiFi、WiMAX等方式。

网络方式传输视频,有着传输带宽小、成本低、组网灵活的特点,是高清视频监控的主要传输模式。但同时,由于视频经过了压缩,视频的画质细节、延时、运动过程的清晰度方面都比非压缩的视频要差一些,在某些对视频质量有着更高要求的监控场合不太适合。另外,由于网络方式本身安全性不高,系统容易受到非法访问和攻击,需要在组网设计上重点考虑。

2、HD-SDI摄像机:采用高清数字分量串行接口(物理接口是BNC),非压缩方式。短距离传输采用同轴电缆,长距离传输主要通过光纤,使用HD-SDI高清光端机设备。采用HD-SDI方式传输视频,图像质量很高,没有编解码延时,安全性好,适合一些对图像质量和安全性有较高要求的场合应用。由于HD-SDI视频的传输带宽是1.485Gbps,带宽占用高,尤其在大路数传输时比网络方式成本要高不少,同时组网方式也受到了限制,只能采用点对点光纤传输。

目前,为解决HD-SDI带宽占用大的问题,出现了一种视觉无损编码技术,它在接口上使用HD-SDI接口,在传输时对高清视频进行视觉无损编码,能够把带宽降低到原来的1/6左右,同时不影响高清视频的主观感受,编解码的延时也感觉不出来。这样传输成本能得到大幅降低,单波长可以支持8路HD-SDI视频传输,组网方式也可以支持节点式传输。

3、HDTVI、HDCVI摄像机:采用模拟方式传输高清视频,图像质量达到了高清,可以沿用原来标清视频的同轴电缆,系统改造成本低。远距离传输需要HDTVI或HDCVI光端机。

根据目前安防行业的发展,高清视频监控的常见的几种传输方式:

一是有线网络传输,代表类型有包括:网络高清光端机方式;交换机结合收发器方式;EPON方式。

二是无线网络传输,代表类型有2.4G WLAN方式以及5G网方式。

三是非压缩数字传输,代表类型有SDI方式以及MDI方式。

二、怎样保证高清传输的效果?

高清监控是统一的整体,涉及监控体系的多个环节,包括前端的视频采集,中间的视频传输,后端的高清存储、显示、分析、联动等。从传输环节来看,如何保证信息的清晰、有效?

传输作为监控系统不可或缺的一部分,在传输过程中对于视频、数据等信号在项目中是如何得到保证的呢?该问题个人以为可以从以下几点确保整个系统视频清晰、有效:

传输方案的选择:上面提到的每个传输方式各有特色,而项目系统建设使用环境不尽相同,所以选择符合项目的传输方式非常的必要。例如:传输距离很长,应选用光纤传输;在初步规划传输方案时,考虑到传输带宽问题,以及考虑整个系统总带宽的资源问题诸如此类问题,就必须根据实地进行检测和确认。

线材的选择:该问题个人认为对整个系统能长久运行至关重要的因素之一,例如:传输SDI信号,作为串行数字信号对传输的速率要求非常的高,项目中使用到该信号的短距离的传输载体将会使用同轴线缆,但同轴线缆规格繁多,这个时候对线材的选择就是一个考验。

连接器的选择:作为传输系统中线缆与设备的连接桥梁,对于该器件的质量把握会直接影响系统稳定的运行;有碰到SDI和网络传输的项目,其中在SDI项目中因BNC视频选择不到位导致出现细微的雪花点,网络项目中因RJ45头选择不到位,导致前端摄像机进行掉线现象;所以对于连接器的选择,需要引起特别的关注;其他的因素问题:整个系统连接后,线路物理布线正常,最容易忽略软设置这块,从而导致整个系统无法正常运行。

三、机遇与挑战

随着4K在安防行业的发展,高清视频传输将面临什么挑战?未来两年内高清视频传输的发展趋势如何?

4K的画面清晰度优势,让大家对它青睐有加,但是实现起来挑战也不小。首先,需要更高解像力的镜头,作为4K×2K的IPC产品配套镜头至少需要达到800万以上的解像力,但是目前达到这个标准的很少,能适用于安防行业的更是少之又少。其次,更高的网络传输带宽和更大的储存容量,在安防应用中一般传输1080P高清H.264码流,需要4Mbps左右的带宽。在H.264编码下,4K分辨率目前至少也需要12Mbps甚至更高的带宽才能满足需求,对储存容量的要求也随之增高。第三,更高性能的编码芯片,就依目前的芯片性价比来说,对安防行业显然是难以接受的。第四,更强的后端解码和显示能力,后端设备需要比现在更强的计算处理能力。第五,更大分辨率的显示设备,至少具备4K物理像素,才能无损呈现图像效果,就当前的应用技术来说,显然很不经济实惠。第六,更强的视频处理能力,对于细节的处理将提出更高的要求。虽说现在科技的发展变幻莫测,但是从高清视频监控的发展历史来看,我们也是能窥见一些发展趋势的。

未来,随着人们需求的不断提高,对视频的清晰度需求也会越来越高,所以更高清始终是发展的大方向;然而随着更高清,带来了储存空间也越来越大,所以如何在更高清的同时,减少储存容量又是一个摆在大家面前的难题,所以节省储存空间也重要;之后就是信息的互联互通问题了,因为我们处在互联网时代,信息的互通互联十分重要,高清视频传输要立足于这个大背景之下。

四、结束语

随着技术的发展,未来安防将逐步进入4K级图像应用,结合新的智能分析技术,云数据存储与挖掘技术。作为高清视频的传输应用也将步入考验,未来的网络高清传输技术要求有更高的带宽(前端设备千兆聚合),更高的芯片工艺(普及型4k芯片),更高的应用平台(云数据分析),更苛刻的工作环境(结合一线生产应用的业务监控),更清晰的图像(医用影像级别的监控图像)。未来两年的网络高清传输必然结合应用业务,逐步的边界化(将应用分析前置)、网络化(全部采用标准网络架构)、智能化(数据挖掘分析内置在传输系统中)、软件硬化(去掉交换机的操作系统,使用迅捷的可升级的固化系统)以及云化(安防私有云的建设成为趋势)。

 

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v58


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  1. bateer 2015年11月11日 下午 1:13  @回复  Δ-49楼 回复

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