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原创由960H模拟高清想到的

时间:2019-02-18 18:22:58 来源:互联网 阅读:0次

【原创】由960H模拟高清想到的

【安防知识】960H被热推,重点是说其只需更换原有模拟系统中的少量设备,即可在保留原有传输线路、结构,甚至原操作习惯的前提下,就可将标清模拟系统升级为高清监控系统,即原有的线缆和相关设备仍可以继续使用,这一优势无疑极具诱惑力,也确实是较好的高清升级方案。

目前,市面上主流的960H摄像机均是采用SONY Effio系列DSP配合SONY 960H sensor这一组合方式,960H模拟高清解决方案是由Techwell和SONY共同定义和开发的,其中模拟摄像机端采用SONY新一代960H CCD Sensor,960H摄像机采用SONY Effio方案,其由960H CCD + EffioDSP组成。其提供高解析画质、高信噪比及高色彩重现能力。Effio DSP结合了2D/3D数字降噪技术,即使拍摄移动目标也无损动态解析度。此外,Effio DSP结合周边电路,不仅缩小了摄影机体积,还能减少电耗,并使清晰度高达650~700TV水平线,重现高清晰的视频图像。通过电子变焦操作,还可以提高画面的可识别性,极大地提升了监控画质。960H摄像机还结合先进的背光补偿功能,使得摄像机宽动态区域显著地增加到512倍。摄像机能够捕捉同样画面两次,然后通过DSP LSI技术将二者结合成一幅画面,清晰重现原始图像。该Effio系列芯片可以满足监控摄像机对视频监控高清晰、低噪点、真色彩还原的要求。可以看到960H CCD图像传感器比起标清摄像机,大幅提升了视频监控清晰度和灵敏度。

Effio系列DSP包括有Effio-E/-S/-P三个系列:

Effio-E方案支持实现OSD功能,所有参数都可以通过OSD设置。内置OSD支持英语、法语、德语、西班牙语、葡萄牙语、中文、俄语、日语等;

Effio-S方案支持增加了ATR-EX的(自适应色调再现)、2D和3D降噪、数字图像稳定器、运动检测、隐私遮罩、背光补偿、OSD菜单功能、慢速快门、电子放大等功能;

Effio-P方案具宽动态、高灵敏度、高对比度功能。其内置ARM处理器和存储器可实现如电子放大、低速电子快门、宽动态功能、ATR-EX、2D和3D降噪、数字图像稳定、移动侦测、隐私遮罩、高背光补偿、OSD屏幕菜单、低速电子快门、电子放大等功能。

且三种形态均支持LED红外灯自动防过曝功能,近距离人物图像人脸一般会发白,自动防过曝技术能自动识别,并对图像进行柔和处理,防止过曝现象,使监控图像更加清晰。

产品的强光抑制技术可以抑制夜间车辆发出的强光,其700线的高清晰度和强光抑制功能可广泛应用于港口、高速公路进出口、各类停车场出入口及道路监控等。其高清晰度和超宽动态技术也是银行柜员制监控的,可广泛应用于要求较高的领域。

从上述技术应用,可以对960H摄像机归纳出如下几点:

清晰度更高,细节更细腻。彩色650线、黑白700线,比普通模拟摄像机,清晰度有较大的提升。其高线主要通过960H的CCD实现,DSP算法对图像有相当的增强。

灵敏度更高,低照度更好。通过搭配SONY的SUPER HAD CCD,此类摄像机的低照度效果有了较大提升,固然也由CCD实现,但DSP算法同样对低照度效果起到了强化作用。

的宽动态功能,DSP的宽动态功能,配合双速CCD均可实现优异的宽动态效果。

强大的图像处理能力,能实现较好的色彩还原以及数字降噪功能。

价格低廉、应用广阔,960H的优势在于价格,平民价位和先进技术结合使960H产品在与HD-SDI和IP络高清系统的竞争中找到了自己迎合市场的状态。因此在一些具有高清要求且竞争激烈的项目中,使960H方案具有明显的优势。

节约资源,960H模拟摄像机可以继续使用原有模拟标清系统部分线缆,这在很大程度上也降低了造价成本,节约了大量人力和物资。

系统稳定,络摄像机由于受络环境影响,在应用中会面临延迟、丢包等众多问题。而960H产品稳定、抗干扰性强、具高实时性。

尽管号称有上述诸多优点,但是也有业内智者认为,依据960H摄像机就断定整个系统的优劣显然有失全面,既是系统,就必须从系统角度来审视,由此也提出如下分析:

复合视频模拟信号长距同轴传输会带来高频分量严重损失,960H摄像机输出仍是复合视频模拟信号,其信号中高频的频率比标清模拟摄像机更高,按照1MHZ相当于80TVL换算,960H的频率在8MHZ甚至更高。而960H摄像机和后端之间,需要通过较长距离的传输,其信号经长距同轴传输后衰减肯定会更厉害。

中间设备对高频分量的截止,因为视频信号从摄像机输出后还会经过视频分配器、矩阵后才到监视器,而那些非专为960H开发的中间设备对高频信号都可能产生截止阻碍。

DVR也必须同步升级,普通DVR支持D1分辨率,所以即使前端升级为960H摄像机,也只能实现D1的录像效果,其实质是DVR的输入端口对输入信号中高频分量的截止,要想改变就必须升级DVR,使设备输入端口带宽提升,能接纳更高频率的信号进行压缩编码。很幸运,这种DVR有厂商已经研发出来,并早已面市。

笔者认为,业内智者的上述顾虑是必要的,并非否定960H模拟高清的价值,只是客观地对960H应用到实际系统中可能会面临的若干问题进行预测。

而960H系统与标清模拟系统相比只是达到了看得更清晰,其缺点也非常明显,和标清系统一样,整体性能提升空间有限,比如要多点远距离监控就很困难,所以从系统角度而言不能满足高清监控需求。其在系统扩展性、联动性、信息加密,以及智能功能拓展方面都显得无能为力,与络产品相比存在着相当的劣势。

寻找模拟高清黑马

谁是模拟高清黑马?无疑是HDCVI。HDCVI是什么?通俗地讲就是高清复合视频传输接口技术,即是一种基于视频同轴电缆、采用模拟调制技术传输逐行扫描高清视频的传输接口技术,并不是指某摄像机或系统是模拟高清。从其系统组成形态看,仍是模拟监控技术架构,属于点对点闭路视频监控系统。

现在定义的HDCVI技术规范包括1280H与1920H两种高清视频格式(1280H格式的有效分辨率为;1920H格式的有效分辨率为),采用非压缩视频数据模拟调制传输技术,采用常规的视频同轴电缆作为传输媒质,实现点对点地传输百万像素级高清视频信号,并完全保留原始视频的细节信息,真正做到高清无损,无延迟的效果。HDCVI低频同轴高清调制技术,保证在SYV-及以上规格的同轴电缆传输500米高质量高清视频,此外,HDCVI技术还能够实现同步传输音频、实时双向数据信号。

HDCVI技术的优势是1280H和1920H两种视频格式高清同轴传输;点对点无编解码、无损耗、无延时、高效率、高画质高清视频传输;采用低频模拟调制技术,避免了高频无线电磁辐射干扰;同步共缆传输复合音视频和双向数据信号,实现多信号共缆同传;完全采用了模拟标清传输的途径和方法,可以在不改变原有模拟标清线缆的情况下对老模拟标清系统进行高清升级改造,大大减少了施工复杂度及对施工人员的技术要求。

大华是国内HDCVI技术的自主研发者,具有独立自主的知识产权。其研发的HDCVI高清摄像机即未经数字压缩,而通过HDCVI发射接口传输到安保中心具有HDCVI接收接口的DVR类设备,从而实现高清存储和高清监控显示。其创新性的HDCVI技术扩展了传输带宽,实现了承载720P/1080P分辨率视频的能力,同时继承模拟监控的优点,视频信号未经编码,完全保留原始视频的细节信息,真正做到高清无损,无延迟的效果。

HDCVI是基于同轴电缆的高清复合视频传输规范,采用基带调制和正交调幅调制传输逐行扫描的高清视频信号,这种高清复合视频接口,避免了传统监控CVBS色度串扰现象,将亮度和色度信号进行彻底分离,进一步提升了画面品质。同时在DVR接收端采用自动信号补偿技术,可以保证长距离传输下的信号不畸变,以确保传输信号的高保真。

HDCVI技术的另一特点是视音频、双向数据同步传输,为了实现多信号共缆传输,HDCVI在消隐区中同时嵌入了音频信号和双向数据信号。音频信号复合于行消隐中,以增加与视频信号的同步性,并通过自动补偿技术,支持44.1kHz采样率;正向和反向数据复合于帧消隐中,通过双向传输控制信号,实现接收和发送端间传输数据信号息,由此能支持摄像机的音频输入,以及云镜控制、实时报警等信号。

其中正向发送数据由于发送时刻和电信号波特率可预测,且接收端具备高性能的自动补偿技术,因此可以支持较高的传输波特率。而反向发送数据由于存在阻抗匹配和信道传输不确定性的因素,所以信号频率较低且每次发送的数据量也有限,因此支持的波特率较低。当然,反向信道也采用了自动补偿技术,对电信号的远距离传输信号进行一定的恢复。

下面不妨简单地对HDCVI、HD-SD、IP技术在传输层面作一下比较:

HDCVI与HD-SDI对比,在相同画质下,前者在普通同轴电缆上可以传输500米,而后者要根据线缆材质,多也不超过100米;抗干扰性HDCVI能力更强些。

HDCVI与IP对比,稳定性前者远优于后者。IPC因络环境不稳定,易导致丢包、延迟等问题,而HDCVI因是专则传输非常可靠。

下面也稍稍罗列出HDCVI的缺撼点:

画质:IPC可以轻松达到100W、130W、200W,甚至300W、500W、800W @ 30帧图像输出,而HDCVI受传输模式限制只能做到200W@30帧。

应用:IPC种类齐全、性价比高、应用广泛、技术成熟及市场普遍化,具络开放性与标准化特点;而HDCVI是异类的过渡性辅助性产品,HDCVI厂家甚少,应用场景狭窄,并且扩展性一般,不能集成智能分析功能,主要应用在地域不大但对实时性要求比较高的场所等。

三大高清同台飙高

从产品本身角度而言,当前视频监控三大高清应是IP、HD-SDI和模拟960H。三种技术形态,总的说应该是各具优势和自有一片天地。

960H模拟准高清摄像机分辨率为960576,相当于55.3万有效像素,较D1画质来说提升了30%,其突出优势低价格和低延迟,但是960H终归是传统标清模拟系统的升级版,由于组成方式和信号特质仍是模拟系统,从而使得用户感受到的或不是一种全新的高清体验,而只是一种针对于应用需求的升级版模拟系统,直观感觉只是图像清晰了些。

而HD-SDI高清摄像机完全是工业级、专业级产品,尽管也是模拟监控架构下的升级产品,也延续了同轴电缆的传输模式,一根铜缆对应一路SDI,所以图像传输没有延迟性,可以真正做到全实时,图像清晰度升级到了高清级。HD-SDI高清应该应用在地域不大但要求又非常高的场所。但是,HD-SDI传输距离很有限制(100米传输距离),对线缆及接头也有更高的要求,但仍属于闭路监控系统。由于HD-SDI在前端是非压缩的,导致其后端数据量非常大及处理压力很大,尽管声称图像传输方面可以利用原有模拟监控传输线缆,但是前端、光端机、后端,甚至线缆和接头都可能需要更换,综合成本可能会比IP高清更高。HD-SDI扩展性也不理想,目前HD-SDI仍没有进入大规模工程应用,即便国外也没大规模运用。

IP高清络摄像机也是工业级、专业级的产品,并已日趋平民化、商业化。作为络视频监控核心设备,络摄像机的应用和普及代表了络视频监控发展的程度和阶段。

针对未来高清监控,笔者认为肯定会以络为主,模拟高清只是当前过渡性产品,不能对其应用上的发展价值有过高期待;而HD-SDI数字高清则是一种辅助性产品,被应用在少数的特殊场合;IP高清是安防未来发展的必然趋势,必将步入络高清时代。

从客观的画质表现来看,960H明显不及HD-SDI和IP高清,但它作为模拟摄像机中的高端产品,价格成本低,安装也更大众化,对960H应用的接受度也比较高。在画质表现上,HD-SDI数字高清摄像机和IP高清摄像机理论上区别不大,但两者还有很多差别,IPC传输的是压缩后的数字信号,SDI不压缩、无延迟,分辨率高,全数字,具优画质。而络摄像机本身具有的压缩编码功能,且受制于路必须压缩,还会带来延迟、马赛克、丢帧、细节损失等问题,但可以在本地通过极小的闪存进行存储,而HD-SDI摄像机庞大的数据量不做压缩是无法完成的。络摄像机走以太,其通过TCP/IP协议,设置IP地址,通过局域或互联进行远程监控,无论在世界任何地点都可以访问与互联联接到络摄像机。

结语

不论何种高清形态,其相关技术仍在不断地发展,从基础芯片到产品,再到系统组成架构,可以说各种高清解决方案层出不穷,同时行业应用也对高清产品的性能和应用要求提出了新的需求。作为用户的我们应当紧跟技术发展脉络,在对产品有充分了解的前提下,要根据项目需求选择合适的解决方案,唯如此才能作出理想的选择。

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