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高清監控

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上海高清監控:隨著市場上圖像技術的不斷進步,人們對監控應用需求亦是越來越高,用戶對清晰度的追求也由原來的標清、高清轉移到如今的4K,為滿足用戶對4K監控的需求,海康威視推出業界4K NVR,超強的顯示和解碼性能,勢必將NVR產品推向一個新的高度。海康威視4K NVR,是4K IPC強大的后盾,支持4K 顯示,解決了4K監控存儲和顯示輸出的瓶頸,和4K IPC、4K顯示器一起形成完美的超清解決方案,將成為4K超清監控的中流砥柱,促進4K監控的普及和應用。4K顯示輸出,支持4個200W分辨率的圖像同時顯示,相當于4倍于200W的圖像信息。極清顯示,洞悉一切,不錯過每個細節和局部,隨著4K監控逐步的融入平安城市、智能交通,智慧醫療、大型活動、體育賽事、旅游景區等各個行業,海康威視4K NVR將會為客戶帶來全新的超清體驗。海康威視4K NVR身懷4K絕技,不止于清晰:極清:無視720P,秒殺高清,新H.265保駕護航,帶你進入4K高清的視界!極顯:海康威視4K NVR,解碼、完美顯示,還你一個生動逼真的畫面!極速:4K,改變視界的力量,改變安防的態度,也改變NVR的速度。雙千兆網絡,高速,讓4K視頻如行云流水進出NVR。海康威視4K NVR,開啟全面的4K監控時代!

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高清監控是傳統的高清監控分為模擬、數字和網絡三種類型。模擬監控的前端是模擬攝像機,后端是矩陣。數字監控的前端也是模擬攝像機,后端是DVR。對于視頻監控而言,圖像清晰度無疑是最關鍵的特性。圖像越清晰,細節越明顯,觀看體驗越好,智能等應用業務的準確度也越高。所以圖像清晰度是視頻監控永恒的追求。衡量圖像清晰度的標準是分辨率,單位是像素。這個值越大,圖像越清晰。所謂高清、標清,差異也就體現在這里。兩者之間的分界線就是百萬像素或720p,達到百萬像素或720p的就是高清。基于這樣的標準,目前視頻監控市場占主流的CIF和D1都屬于標清。

高清夜視監控對比圖:




無論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來看,高清都比標清更有優勢。從分辨率來看,720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍,在同樣的顯示環境下,高清會清晰得多。從顯示效果來看,高清既支持大屏顯示,又支持16:9寬屏顯示,可以大大增強用戶的觀看體驗。從流暢度來看,高清支持更高的幀率,比如720p和1080i/1080p都可以支持60幀/秒或60場/秒,其圖像流暢度比標清要高一倍。所以,高清監控必然將取代標清監控。要實現真正的高清監控,必須從視頻源的采集、視頻信號的編碼壓縮、視頻信號的傳輸、視頻的瀏覽、錄像文件的回放等環節全面支持高清。對客戶而言,高清只有在包含了前端、平臺、存儲、瀏覽、顯示等各個環節時才有意義。采集后未經壓縮的高清視頻信號有模擬和數字兩種傳輸方式,模擬傳輸一般采用YPbPr分量傳輸,一路高清視頻信號需要三根同軸線纜同時傳輸。數字傳輸一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI傳輸,其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米,不適合用于監控傳輸,而HD-SDI雖可以傳輸百米左右,但對同軸電纜的要求很高,線纜的價格也非常昂貴。但是,如果在前端就對高清視頻進行高效壓縮處理,然后通過IP網絡傳輸的話,其傳輸成本與標清監控網絡化傳輸成本相當。目前DVR的視頻信號處理,分為視頻采集和視頻編碼兩個部分。在視頻信號采集部分,目前大多數的DVR都是模擬視頻輸入,均采用BNC接口的CVBS(即復合視頻信號)信號輸入。復合視頻信號的最大分辨率是D1,DVR內部對于復合視頻信號是按照D1分辨率采集、量化的。目前DVR均無YPbPr的模擬分量接口,或DVI、HDMI、HD-SDI等數字視頻接口。在編碼部分,DVR對每路采集的視頻信號可以編碼成CIF、2CIF、DCIF、D1等分辨率,但編碼最大分辨率只能為D1,不具備編720p或1080i、1080p的編碼能力。因此,目前的DVR無法實現高清監控。可見,要實現高清監控,得從整個監控系統考慮高清,而網絡化是高清監控系統應用的基礎。


為NVR帶來的機遇在視頻監控產業,近兩年興起的熱門中,除了以NVR為代表的網絡化之外另一個應當就是高清了。事實上,對于視頻監控而言,圖像清晰度也的確是最關鍵的特性。因為圖像越清晰,細節越明顯,觀看體驗越好,智能等應用業務的準確率也會越高,可見,引進高清性能將為視頻監控業務的實際應用帶來一系列全方面、飛躍性的提升,而高清之于視頻監控的重要性就不言而喻了。

3種不同監控攝像機的效果:





由于高清監控還未完全普及,目前市場對高清的概念還比較模糊甚至有誤,因此在闡述高清與NVR的關聯前,我們需要先來了解一下高清監控的幾個核心概念:

1)高清監控的前端必然是高清IP攝像機傳統的標清監控可以分為模擬、數字和網絡三種類型,這些監控系統的前端可以分別采用模擬攝像機、網絡攝像機、視頻編碼器+模擬攝像機等多種類型,但在高清監控中,前端必須是高清IP攝像機。首先,采集后未經壓縮的高清視頻信號有模擬和數字兩種傳輸方式,無論是模擬方式還是數字方式傳輸,未經壓縮的高清視頻信號傳輸成本都將會遠遠高于以前的模擬標清視頻信號,因此,可見高清視頻信號的傳輸是無法繼續采用過去在標清系統的傳輸方式的,而只能將視頻進行壓縮編碼并通過IP網絡進行傳輸,并且采用這種傳輸手段和標清系統的傳輸在成本上差異極小。其次,由于CMOS高清視頻傳感器的高性價比特性,直接用高清網絡攝像機進行前端處理的效率和成本比用高清視頻編碼器+高清攝像機要更有優勢。

2)HDTV高清標準體系是主流在監控設備的視頻分辨率達到百萬像素或720p后即可稱之為高清,而事實上,百萬像素和720p兩者仍有很大區別。720p源自美國電影電視工程師協會(SMPTE)制定的HDTV標準。根據該標準,真正符合高清視頻的格式主要有三種:720p(1280*720)分辨率、1080i(1920*1080)分辨率、1080p(1920*1080)分辨率。這一原本用于廣電行業的高清視頻標準目前也已被視頻監控行業作為公認的技術標準而普通沿用。而百萬像素卻并不是一個公認的標準,它其實具體是指網絡攝像機的圖像傳感器元素數量。當一款高清IP攝像機具備百萬像素以上性能時,其實還并不能知道這個攝像機的幀率是多少、視頻寬高比如何、隔行還是逐行、色彩保真度怎么樣等等,而這些信息卻同樣是衡量一個高清IP攝像機性能的主要指標。因此,作為行業標準,顯然HDTV標準更有實用性。

3)H.264將成視頻編碼技術的主導高清IP攝像機視頻編碼標準主要有MJPEG和H.264兩種。MJPEG(MotionJPEG)是在JPEG基礎發展起來的動態圖像壓縮技術,它雖擁有一定的優勢,但缺陷也非常明顯,包括丟幀現象嚴重、實時性差;壓縮效率低,傳輸帶寬和存儲空間占用大等。而H.264是ITU-T和ISO共同成立的JVT聯合視頻工作組制定的新一代視頻編碼標準,它不僅比MJPEG節約了80%以上的碼率,而且對網絡傳輸具有更好的支持功能,從而可以在更低的帶寬下實現720p、1080i/p的廣播級高清視頻分辨率。前文已提到,NVR雖然擁有諸多創新優勢,但真正普及還需要一項具有核心競爭力的特性來拉動,而基于上述高清技術所帶來的高分辨率、高流暢度以及大屏與寬屏顯示等能夠大幅提升監控系統的易用性以及用戶的圖像瀏覽體驗等性能,恰巧符合了NVR核心競爭能力的要求。與此同時,由于高清監控實現的基本前提必須是網絡化,因而高清與NVR的結合也是水到渠成、理所當然。最后再加上NVR本身擁有的優秀品質:包括我們已經熟知并認可的包括接入管理、錄像存儲以及解碼顯示等在內的一體化功能,相信在高清監控時代,NVR將能面臨前所未有的發展良機。

4k高清監控演示:



PDVR經歷了2011高清視頻監控的暴發年之后,進入2012年,傳說中的世界末日并未到來,但是在國內及全球的安防市場上,數字高清監控再次成為行業熱點。無論是安防市場,還是終端用戶,高清的大趨勢已經成為共識。除了前端高清攝像機的大量涌現之外,處在后端的PDVR高清存儲也當仁不讓,異軍突起。縱觀目前的安防監控存儲產品,主要有DVR、NVR、及PDVR三大類。在這里,通過模擬監控的DVR與數字高清監控的PDVR之間的對比,我們可以清晰地看到誰將是今后高清存儲的主流。

DVR

DVR是Digital Video Recorder(硬盤錄像機),即數字視頻錄像機,相對于傳統的模擬視頻錄像機,采用硬盤錄像,故常被稱為硬盤錄像機,也被稱為DVR。DVR形成于模擬時代與高清時代的夾縫,是一款模數混合的產品,其主要針對模擬監控的前端。盡管DVR具有技術積累時間長、成本低廉等優勢,仍難以掩飾它作為模擬時代產品的諸多缺點。首先,DVR前端只能接隔行掃描的模擬攝像機,受模擬攝像機畫質影響,DVR畫質上不去,最高不超越D1。其次,攝像機與DVR之間的傳輸方式為模擬信號,容易遭受干擾。

PDVR

伴隨高清時代應用而生的PDVR(Pour Digital Video Recorder)純數字視頻錄像機,只接收百萬像素數字高清攝像機數字壓縮視頻信號,而不接收傳統的模擬攝像機電視制式信號。它將數字攝像機的通過網線傳輸過來的壓縮視頻信號直接存儲到機內硬盤,另外還解壓縮數字視頻,預覽與回放高清畫面。PDVR具有以下諸多優點:

1、每個通道接百萬高清數字攝像機,畫質清晰。

2、以一個網線代替了音頻線,視頻線,電源線,控制線。施工簡單,成本最低廉。

3、即插即用,無需要交換機,無需要配置IP地址。

4、數字化無干擾網絡傳輸。

5、廣域網與監控內網分離,視頻網絡傳輸穩定可靠不受外界影響。

6、擴展方便,布線靈活。

7、百萬高清視頻在前端壓縮,而后端PDVR無需再視頻壓縮。

由于PDVR只接收數字高清攝像機的視頻信號,而不再接收模擬的信號,且在兼顧高清的同時,還具備了網絡化的優勢,符合視頻監控今后高清化、數字化、網絡化的發展趨勢,此外,相對于DVR和NVR來說,PDVR更加注重數字與高清。因此在未來的高清監控發展中,PDVR更加適合數字高清監控的要求。業內有專家表示,一旦真正進入網絡高清時代,PDVR將會成為主導高清存儲市場的主流產品。

高清監控發展三大核心問題高清百萬像素網絡攝像機是安防行業推出的應用于監控領域的專業視頻監控攝像機。在如今這個高清時代,網絡攝像機的高清技術決定了它的發展方向。高清網絡攝像機使圖像清晰度有了質的飛躍,但也給高清監控系統帶來了一系列現實的問題。

1、帶寬問題由于目前網絡帶寬有限,高清視頻帶來的高碼率成為其最大的推廣瓶頸。如何用盡可能低的碼率傳輸盡可能高質量的視頻是高清監控需要解決的首要問題。同時由于網絡的異構性,不同的網絡具有不同的信道特性,不同的用戶享受到的網絡帶寬也不相同,甚至同一用戶的帶寬也可能是隨時變化的。隨著監控領域的發展,各種用戶終端都有連接監控視頻的需要,如局域網監控網絡帶寬較為理想,用戶希望瀏覽高質量的視頻;而手機監控領域由于帶寬有限,用戶更看重的是低碼率下的視頻流暢性。如何適應這些不同的帶寬環境也是高清監控設備需要解決的問題。

2、顯示問題

相對于標清視頻,高清視頻的信息量大為豐富,相應的對解碼顯示性能要求也大大提高,如目前主流的PC機可以輕松實現8路D1標清視頻的解碼顯示,但若前端是1080P高清視頻,只能勉強解碼顯示1路。對于大型視頻監控平臺,若全部使用高清視頻,服務器解碼壓力會很大。

3、存儲問題

圖像分辨率的提升,必然會消耗更大的存儲空間。以1920×1080@30幀視頻為例,利用H264的編碼算法,為保證清晰度,碼流需保持在6Mbps以上,約為標清視頻的4-8倍。在標清視頻條件下,一臺16路DVR內置8快2T硬盤即可滿足長時間視頻存儲需求,而在高清監控中,這一時間將被大大縮短,即會帶來存儲成本的增加。


成功案例

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