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淺談安防監控視頻傳輸方式

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 當今安防視頻的傳輸方式

1、模擬標清傳輸

　　模(mo)(mo)擬(ni)標(biao)清(qing)傳(chuan)輸(shu)的(de)(de)(de)模(mo)(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)(hao)(hao)是(shi)通過同軸電(dian)纜進(jin)行(xing)基帶傳(chuan)輸(shu)，它在(zai)遠(yuan)距(ju)離(li)傳(chuan)輸(shu)時傳(chuan)輸(shu)質(zhi)量會(hui)有明顯衰減(jian)，特別是(shi)彩(cai)色信(xin)號(hao)(hao)(hao)衰減(jian)的(de)(de)(de)更厲害(hai)，所以模(mo)(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)(hao)(hao)在(zai)長(chang)距(ju)離(li)傳(chuan)輸(shu)時常(chang)常(chang)會(hui)加裝信(xin)號(hao)(hao)(hao)補(bu)償(chang)器(qi)，尤對模(mo)(mo)擬(ni)標(biao)清(qing)信(xin)號(hao)(hao)(hao)里的(de)(de)(de)高頻部分進(jin)行(xing)補(bu)償(chang)。

　　2、高清模擬傳輸

　　對于高清模擬來說，目前(qian)市(shi)場(chang)上較(jiao)為(wei)出色的產(chan)品(pin)就是(shi)大華股(gu)份的HDCVI和(he)海康威視(shi)的HDTVI了，下(xia)面就讓我(wo)們(men)一起了解一下(xia)這(zhe)兩(liang)款產(chan)品(pin)。

　　2012年11月，大華技術股份有限公司發布了具有自主知識產權的模擬高清傳輸接口技術HDCVI。HDCVI技術基于已有SYV75-3或SYV75-5同軸電纜的高清視頻傳輸方法，能夠在低成本和較低質量的同軸電纜上實現超長距離高清視頻信號的可靠傳輸。相較于HD-SDI子系統在實際應用中對傳輸介質的高要求，HDCVI可以適應較長距離、低成本的傳輸介質以及復雜的部署場合，是一種低成本、長距離、無延遲、高效率、抗干擾且易實施的百萬像素級高清視頻傳輸技術。

　　隨后，在(zai)今年(nian)6月份(fen)海康威視(shi)推(tui)出的新(xin)一代同軸(zhou)高清(qing)HDTVI技術(shu)則是(shi)致力于(yu)提升同軸(zhou)高清(qing)各方面性能(neng)，讓高清(qing)更清(qing)晰、設備接入自(zi)適(shi)應、系統更智(zhi)能(neng)。HDTVI，是(shi)High Definition Transport Video Interface的縮(suo)寫，即高清(qing)傳(chuan)輸(shu)(shu)視(shi)頻接口。HDTVI技術(shu)能(neng)夠在(zai)已(yi)有(you)模擬傳(chuan)輸(shu)(shu)線上實(shi)現超遠距離高清(qing)視(shi)頻信號(hao)的可靠傳(chuan)輸(shu)(shu)。其技術(shu)核心是(shi)HDTVI芯片，在(zai)前(qian)端(duan)和(he)后端編(bian)碼(ma)器(qi)分(fen)別增加發送芯(xin)片(pian)和(he)接收芯(xin)片(pian)，提(ti)升數據傳(chuan)輸距(ju)(ju)離(li)，通過海康(kang)威視先進(jin)的(de)(de)(de)圖像處(chu)理技術、后端編(bian)碼(ma)技術，進(jin)一步提(ti)升畫質(zhi)，同時，避免(mian)了(le)模(mo)擬(ni)系統固有的(de)(de)(de)CVBS的(de)(de)(de)色度串擾(rao)現象，將亮(liang)度和(he)色度信號進(jin)行(xing)徹(che)底分(fen)離(li)。HDTVI充(chong)分(fen)發揮了(le)海康(kang)威視在圖像、編(bian)碼(ma)等方面的(de)(de)(de)優勢(shi)，延續了(le)模(mo)擬(ni)系統的(de)(de)(de)穩定性，繼承了(le)同軸高清“簡(jian)單、實時、超距(ju)(ju)”三大特點，高清更(geng)簡(jian)單，監(jian)控(kong)更(geng)實時，傳(chuan)輸更(geng)遠距(ju)(ju)。

　　3、數字傳輸

　　中威電子技(ji)術總監李鵬告訴我們，數(shu)(shu)字傳(chuan)輸(shu)分為兩類，一類是(shi)非壓(ya)縮數(shu)(shu)字傳(chuan)輸(shu)，另(ling)一類是(shi)壓(ya)縮數(shu)(shu)字傳(chuan)輸(shu)。

　　非壓縮數字傳輸

　　SDI即serial digital interface，就是(shi)(shi)(shi)數字非(fei)壓縮技術，來(lai)自廣(guang)電領域。視頻(pin)(pin)經過模(mo)數轉換后，有2條路可以走，壓縮或者非(fei)壓縮。IP監控需要壓縮，其好處是(shi)(shi)(shi)大量節約(yue)帶寬，是(shi)(shi)(shi)視頻(pin)(pin)在(zai)(zai)IP網絡上(shang)傳輸成為可能，同時也約(yue)束(shu)視頻(pin)(pin)資料的(de)存(cun)(cun)儲容量，代價是(shi)(shi)(shi)視頻(pin)(pin)質量的(de)下降、操控存(cun)(cun)在(zai)(zai)延遲性(xing)以及開(kai)放(fang)性(xing)架構無法避(bi)免的(de)隱患(huan)。非(fei)壓縮就是(shi)(shi)(shi)所謂(wei)的(de)數字非(fei)壓縮技術，其標準有很多(duo)種，比如常見的(de)HDMI、DVI和SDI。

　　SDI目前根據(ju)視頻分(fen)辨(bian)率(lv)和(he)幀率(lv)可分(fen)為(wei)(wei)(wei)3個標(biao)(biao)準(zhun)：SD-SDI即標(biao)(biao)清SDI，主要針對(dui)標(biao)(biao)清分(fen)辨(bian)率(lv)，每(mei)秒25幀或(huo)30幀(分(fen)別是(shi)PAL制和(he)NTSC制)，模數(shu)(shu)轉(zhuan)(zhuan)化后的視頻帶(dai)寬大(da)致(zhi)為(wei)(wei)(wei)250Mbps左右(如果是(shi)16：9，則為(wei)(wei)(wei)360Mbps左右);HD-SDI即高(gao)(gao)清SDI，這個標(biao)(biao)準(zhun)主要針對(dui)分(fen)辨(bian)率(lv)為(wei)(wei)(wei)1080P，幀率(lv)為(wei)(wei)(wei)25或(huo)30，模數(shu)(shu)轉(zhuan)(zhuan)換后的數(shu)(shu)據(ju)量(liang)為(wei)(wei)(wei)1.485Gbps;3G-SDI為(wei)(wei)(wei)高(gao)(gao)清高(gao)(gao)幀率(lv)SDI，分(fen)辨(bian)率(lv)仍為(wei)(wei)(wei)1080P，但是(shi)幀率(lv)增大(da)到50或(huo)者60，模數(shu)(shu)轉(zhuan)(zhuan)換后的數(shu)(shu)據(ju)量(liang)大(da)致(zhi)為(wei)(wei)(wei)2.9Gbps。

　　隨著高清(qing)技術的發展，4K技術也(ye)逐(zhu)(zhu)漸走入人們的視線(xian)(xian)，4K是指分辨(bian)率(lv)為3840×2160，長寬(kuan)比為16：9，在(zai)此標(biao)準下CMOS逐(zhu)(zhu)行掃描可達到(dao)2160P。采用4K的高清(qing)網絡攝像機畫質(zhi)相比于(yu)200萬像素，垂(chui)直(zhi)分辨(bian)率(lv)更(geng)(geng)(geng)高，畫面(mian)細節層(ceng)次更(geng)(geng)(geng)精準，顯示更(geng)(geng)(geng)清(qing)晰、更(geng)(geng)(geng)干凈(jing)細膩、更(geng)(geng)(geng)給人以(yi)身臨其境的感覺，可以(yi)有效地解決需(xu)要高清(qing)畫質(zhi)且光線(xian)(xian)復雜(za)場所(suo)的監控需(xu)求。而隨后，更(geng)(geng)(geng)高清(qing)的8K、16K等(deng)技術也(ye)將出現(xian)并被應用于(yu)市場上(shang)，到(dao)那時(shi)，視頻(pin)在(zai)清(qing)晰度方面(mian)一定會有質(zhi)的上(shang)升。

　　壓縮數字傳輸

　　視(shi)頻(pin)服(fu)務器的關鍵技術之一是數(shu)字視(shi)頻(pin)壓縮技術，在目(mu)前(qian)中(zhong)國網絡攝像機和(he)視(shi)頻(pin)服(fu)務器的產品(pin)市場上，各種壓縮技術百花齊放，可以分為： M-JPEG、MPEG-4、H.264等。

　　M-JEPG采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)幀(zhen)內壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)方式(shi)，圖像(xiang)(xiang)(xiang)清(qing)晰(xi) 、穩定，適合(he)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)視(shi)頻編輯，而(er)且可(ke)(ke)(ke)以靈活設置每路的(de)(de)(de)視(shi)頻清(qing)晰(xi)度和壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)幀(zhen)數。另(ling)外，其壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)后(hou)的(de)(de)(de)格式(shi)可(ke)(ke)(ke)以讀取單一(yi)畫面(mian)，因(yin)此可(ke)(ke)(ke)以任意剪接(jie)(jie)，特(te)別適用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)安(an)防取證的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)途。MPEG-4著眼點(dian)在于(yu)(yu)解決(jue)低(di)帶(dai)寬上音視(shi)頻的(de)(de)(de)傳輸(shu)問題，在164KHZ的(de)(de)(de)帶(dai)寬上，平均可(ke)(ke)(ke)傳5-7幀(zhen)/秒，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)MPEG-4壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)技(ji)術的(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)(luo)型產品可(ke)(ke)(ke)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)帶(dai)寬較低(di)的(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)(luo)，如PSTN、ISDN、ADSL等，大大節(jie)省了網(wang)絡(luo)(luo)費用(yong)(yong)(yong)(yong)。另(ling)外，MPEG-4最高分(fen)辨率(lv)可(ke)(ke)(ke)達720×576，接(jie)(jie)近(jin)DVD畫面(mian)效果(guo)，基(ji)于(yu)(yu)圖像(xiang)(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)的(de)(de)(de)模式(shi)決(jue)定了它對運動(dong)物體可(ke)(ke)(ke)以保證有良好的(de)(de)(de)清(qing)晰(xi)度。它的(de)(de)(de)這些優點(dian)，使(shi)它成為當前網(wang)絡(luo)(luo)產品生(sheng)產廠商開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)重要趨勢之(zhi)一(yi)。H.264標準使(shi)運動(dong)圖像(xiang)(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)技(ji)術上升到(dao)了一(yi)個更高的(de)(de)(de)階段，在較低(di)帶(dai)寬上提供高質量(liang)的(de)(de)(de)圖像(xiang)(xiang)(xiang)傳輸(shu)是其應用(yong)(yong)(yong)(yong)亮點(dian)，H.264具有比MPEG和H.263++更優秀的(de)(de)(de)PSNR性能。

　　中威電子(zi)技(ji)術總監李鵬認為，由中星(xing)(xing)微電子(zi)與公安(an)部聯(lian)合(he)制定的SVAC標準，雖然類似于H.264，但具有(you)自主知(zhi)識產(chan)權、在其基礎上(shang)做(zuo)了改進及優化算法(fa)上(shang)比(bi)H.264更高效的優勢，有(you)一些省(sheng)份已經在慢慢推廣該技(ji)術，只是該技(ji)術的核(he)心技(ji)術只掌(zhang)握(wo)在中星(xing)(xing)微電子(zi)手中，還需要繼續觀察(cha)其研發水平及國家(jia)政策。總的來說H.264在國內與用的還是比(bi)較成功的。

　　4、混合傳輸技術

　　模(mo)數混合傳輸(shu)設備的使用(yong)可以在原(yuan)來(lai)的模(mo)擬里(li)面(mian)直接進行擴容升級(ji)。在原有點位(wei)附(fu)近增(zeng)加(jia)網(wang)絡(luo)(luo)數字攝像(xiang)機，只需(xu)把攝像(xiang)機和(he)電源安裝好，攝像(xiang)機的視頻(數字)信號直接通過模/數傳輸器接入(ru)到原有的同(tong)軸線(xian)里(li)面(mian)，再到監控中(zhong)心接入(ru)接收器，把數/模信號分離出來，輸入(ru)到各自(zi)設備即可。其簡(jian)化了(le)系統(tong)組(zu)建的步驟，節省了(le)二次布(bu)線(xian)施工的費用。也可實現模擬系統(tong)到數字網(wang)絡(luo)(luo)系統(tong)的無縫升級(ji)。而索(suo)尼的模數混合同(tong)傳正(zheng)是這一(yi)技術(shu)的佼(jiao)佼(jiao)者。

　　5、光纖(xian)傳輸

　　光纖傳(chuan)輸(shu)(shu)通過把視頻及控制信號(hao)轉換為光信號(hao)在光纖中傳(chuan)輸(shu)(shu)，它(ta)傳(chuan)輸(shu)(shu)距離遠(yuan)、衰減(jian)小(xiao)，抗干擾(rao)性能好，與其他幾種(zhong)傳(chuan)輸(shu)(shu)方式(shi)來比，它(ta)的圖像質量(liang)較好，比較適合遠(yuan)距離傳(chuan)輸(shu)(shu)，是解(jie)決(jue)幾十甚至幾百公里電視監(jian)控傳(chuan)輸(shu)(shu)的最佳解(jie)決(jue)方式(shi)。而這(zhe)里所(suo)說(shuo)的光纖傳(chuan)輸(shu)(shu)，則分通過光端機(ji)傳(chuan)輸(shu)(shu)和直(zhi)接(jie)連接(jie)EPON傳(chuan)輸(shu)(shu)兩種(zhong)。在中國的發展是伴隨著監控發展開始的，視頻光端機就是把1到多路的模擬視頻信號通過各種編碼轉換成光信號通過光纖介質來傳輸的設備，又分為模擬光端機和數字光端機。而以太網無源光網絡(EthernetPassive OpticalNetwork：EPON)是一種新型的光纖接入網技術，是當今世界上新興的覆蓋最后一公里的寬帶光纖接入技術，它采用點到多點的結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業務。它在物理層采用了PON技術，在鏈路層使用以太網協議，采用PON的拓撲結果實現了以太網的接入。因此，它綜合了PON技術和以太網技術的優點。中間采用光分路等無源設備，光纖接入各個用戶點(ONU)，更多地節省光纜資源，并具有帶寬資源共享、節省機房投資、設備安全性高、建網速度快、綜合建網成本低等優點。

　　目前(qian)的(de)視(shi)頻監(jian)控，清晰度較之前(qian)高，點位規模較以前(qian)大，這(zhe)樣的(de)監(jian)控現狀(zhuang)給(gei)傳輸(shu)所帶(dai)來的(de)一個直(zhi)接(jie)問題便(bian)是需要傳輸(shu)的(de)數據量(liang)成幾何級成倍(bei)地增長(chang)，而為解決這(zhe)些海量(liang)數據的(de)穩定可(ke)(ke)靠傳輸(shu)，最好的(de)辦法(fa)就是使用(yong)(yong)光(guang)(guang)纖，隨著光(guang)(guang)纖價格的(de)進一步(bu)平民化，目前(qian)光(guang)(guang)纖的(de)應(ying)用(yong)(yong)可(ke)(ke)以說是“舊時王謝堂前(qian)燕，飛入尋常百姓家(jia)”。

　　顯示傳輸

　　視頻傳輸的(de)最(zui)終目(mu)的(de)，必然(ran)是要以畫面的(de)形(xing)式顯示在人們面前，那(nei)么就需要上顯(xian)示(shi)。模擬(ni)(ni)標清是通過(guo)解碼(ma)卡(ka)或者(zhe)解碼(ma)器(qi)的(de)BNC接(jie)口(kou)輸(shu)出(chu)模擬(ni)(ni)視(shi)頻信號給監視(shi)器(qi)實現上(shang)電視(shi)墻(qiang)的(de)功(gong)能;模擬(ni)(ni)高清則通過(guo)DVI接(jie)口(kou)接(jie)到電視(shi)墻(qiang)監視(shi)器(qi)上(shang);而SDI級(ji)非壓縮數字(zi)傳(chuan)輸(shu)擁(yong)有專門的(de)顯(xian)示(shi)器(qi)，一般通過(guo)SDI DVR達到上(shang)墻(qiang)的(de)目的(de)，同時它(ta)也支持通過(guo)BNC接(jie)口(kou)實現上(shang)墻(qiang);網絡傳(chuan)輸(shu)其上(shang)墻(qiang)方式則更(geng)加簡(jian)單、便捷，它(ta)直接(jie)通過(guo)NVR或者(zhe)電腦(nao)就可實現上(shang)墻(qiang)顯(xian)示(shi)，相對來說(shuo)，人們使用起(qi)(qi)來更(geng)加方便，操作起(qi)(qi)來更(geng)加便捷。
                                                                                                                                                (編輯：肖彩麗)

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