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高清监控从2008年开始逐步进入我们的视野,由于高清图像大幅度的提高了图像的分辨率,给大家带来的视觉冲击力是十分明显的,因而在监控的实际应用中午到了迅猛的发展。然而经过3年的实践,各种问题也暴露无遗,大家不免会思考,何种技术最适合监控的应用,哪种方式才是高清监控最佳的运用模式?3 _0 m% r! v- x$ Z; N7 u& N0 t. U7 H
+ W, N5 y2 f% d" r3 }0 T咋一看题目,话题如此沉重,难道目前我们监控行业最大的热点竟然是一个伪命题,其实也不尽然,我想首先要以我们一直强调的实事求是的原则来看待这个问题,然后再本着实践是检验真理的唯一标准的思想,用实践来检验一下,诸多问题也就能够看清楚了。8 F$ I2 q" W0 m) ~/ c3 }7 q
3 u! W6 \3 u6 K& E @首先我们来看目前大量使用的,基于网络图像传输的高清系统。
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* s) S5 E+ o, u4 ~: h [& v) ~2 e' H& Y其实,前端的网络化的监控系统并不是什么新奇事物,早在2003年就开始进入监控市场,在标清时代就小试牛刀,结果如何呢?传输不稳定、断线、死机、传输延迟、对现场工程师要求高、维护工作量巨大,问题很多。尽管在国内平安城市项目的推进下,在国外对工程方便性的要求下,也得到了一些应用,但是始终无法撼动传统同轴电缆图像传输方式的应用,普通模拟摄像机加嵌入式DVR的应用占绝对主导。再则,高清网络图像传输系统在视频传输技术上没有任何变化,依然采用基于TCP/IP协议的网络模式,并且数据量更大,这样的系统要解决传输延时、网络堵塞、支持和维护量大的死结几乎不可能。究其原因,网络传输协议是为文件系统发送而发展起来的,数据量小,实时性要求不高,对终端设备(计算机)要求高,传输过程中又附加很多条件,所以最后的结果就是我们目前看到的网络摄像机应用的实际情况。
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然而,国内的某些决策者在决定项目的技术方案时,不是本着实事求是的原则去决定,而是人云亦云,并且不尊重现场工程师的意见,导致的结果就是工程质量下降,稳定性差,使用不便,维护人员跑断腿。因此我们可以这样认为,网络型高清监控系统从传输的机理和实际使用的效果来看,在以实践检验为衡量标准的前提下,是无法满足监控需求的,依然是浮云,而且这样的浮云在笔者看来无法拔开。2 U. X5 l! |3 F5 ~# C
- E2 @" a; U4 F" T3 O那么,大家禁不住会问:既然传统的同轴电缆传输加嵌入式DVR的方法稳定可靠,使用方便,为何我们在高清系统中不采用呢?因为同轴电缆传输距离是和信号频率相关的,频率越高,衰减越快,标准模拟视频信号的带宽是6M左右,6M的标清信号用75-5的电缆可以无失真传输100米,在牺牲画面的一些高频细节的情况下,可以传输200-300米,而高清信号的模拟带宽是15M(720P),30M(1080P),这样的高频信号用75-5电缆传输,估计几米是不行了,所以用一根同轴电缆传输高清模拟视频信号是行不通的。而且,目前采用三根同轴电缆传输高清模拟高清视频的标准YPBPR,由于相位延迟的问题只能保证50米以下的应用,也没法满足监控工程的需求,所以模拟传输高清视频在监控的实际应用中是无法达到要求的。7 j; }) d4 p2 `
' n& Q. N# I5 S+ |+ R6 z我们再把眼光转向数字传输方式,随着通讯要求的提高,各种传输技术的应用层出不穷,串行数据传输向阳花着大容量、远距离方向迅猛发展。非压缩视频信号的数字带宽分别是D1(25帧):144M;720P(25帧);400M;1080P(25帧):800M,在加上一些消隐数据。目前的传输标准有HDMI、HD-SDI,其中HDMI可以传输单路视频和多路音频,但其最远15米的传输距离就很难在监控工程中使用。/ Z# J5 f5 G% v" l: p% Y, A; Z, _5 A' J
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最贴近监控实际需求的标准是HD-SDI,它是利用专用数据传输同轴电缆,在1.5G的数字频率上,利用加解扰,预加重线路驱动,收端均衡技术,理论上用单缆可以传输到120米。咋一看来还可以,用传统的同轴电缆,传输距离也不近,然而但凡做过数据通讯的人都知道,1.5G的数字频率用铜缆传输的风险有多大,国际电联要求超过600M的数据互联,不允许使用电缆,必须必须依靠光缆传输。首先预加重和平均技术就会大大降低接口的电工性能,其实这个技术并不陌生,我们传统的视频信号放大器、接收吕就使用了这外技术,不过是模拟的而已。现场工程师都知道这个东西不好用,很难调,虽然目前先进的都采取自适应的方式来调整均衡的参数,而现场的情况千变万化,很可能就会牺牲传输距离。笔者曾经测试过,用普通75-5电缆,有些能传120米,有些能到80米,60米的也有,问过一些业内的朋友,结论也是莫衷一是,各种说法都有,如此,究竟将距离定位多少的问题在监控工程中就有些左右为难了,而且在临界的情况下,很可能会出现信号时有时无的状况,这就比模拟标清视频传输技术差多了,但是毕竟信号还有,时有时无是最麻烦的。另外,HD-SDI还是一个单端信号(有信号和接地),共模干扰和接地干扰不可避免,传统信号可能速写为图像干扰,而SDI信号就会受到影响而牺牲传输距离。2 Q3 A6 T% z! s7 l# @3 C& ]
1 c# k' F& \' O, T) ZHD-SDI标准诞生也有很长时间了,但这么多年来为何鲜有应用呢?成本高固然是一方面原因,但是性能不稳定,电工特性差或许才是其未被使用的关键所在,因为这一弊端将大大增加工程施工的难度。举个例子,一个摄像机的图像调试好了,没过几天,由于外部条件的变化,图像信号传输不过来,又得重新处理,对于工程人员来讲无疑增加了工作强度,所以在实践过程中这样的方式就很难适应。HD-SDI铜缆高清传输视频的技术风险较大,用普通的75-5电缆传输距离一般要求不超过50米,专业电缆成本又太高,所以对于监控工程而言,局限性很大。, v; d2 I( _, H f5 l M2 g( b9 \
9 ~! H6 p9 ]+ C0 L/ u通过以上分析,我们不难看出,由于传输技术的不成熟,使得高清的应用受到了很大的限制,目前依然是浮云。高清技术的发展需要寻找一种有效的传输模式,能将原始的非压缩视频信号传输到终端,后端用视频板卡或者嵌入式DVR进行压缩处理,效果、成本、稳定性、施工的便利性都要与标清的同轴电缆模拟视频传输系统一样,如此高清才能拨开浮云,得到大量的实际的应用。
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