主頁(http://www.130131.com):地鐵高清電視監(jiān)控系統(tǒng)設計解決方案分析 近年,高清電視監(jiān)控技術已日益成熟,高清攝像機尤其適合地鐵人流密集場所的監(jiān)控需求,具有很好的應用前景,相信會在今后的地鐵監(jiān)控項目建設中得到廣泛應用。 需求分析 高清視頻監(jiān)控近年來得以迅速發(fā)展,主要是為了解決在正常監(jiān)控過程中“細節(jié)”看不清的問題,有個別城市新建地鐵采用高清電視監(jiān)控,從運營管理和治安管理,都需要高清監(jiān)控圖像,從面對地鐵恐怖襲擊更需要高清監(jiān)控圖像,高清監(jiān)控采用廣電標準,分辨率為1920×1080像素,而現(xiàn)在高清電視監(jiān)控技術已日益成熟,設備成本已大幅下降,高清攝像機尤其適合在地鐵人流密集地方監(jiān)控,既能看清宏觀又能看清細節(jié),會在今后地鐵監(jiān)控廣泛應用。 高清電視監(jiān)控標準 我國規(guī)定標準清晰度電視(SDTV)的分辨率為720×576像素(D1分辨率),而高清晰度電視(HDTV)的分辨率為1920×1080像素,準高清1280×720像素; 1080i分辨率為1920點x1080掃描線(隔行掃描方式); 720P分辨率為1280點x720條掃描線(逐行掃描方式); 1080P分辨率為1920點x1080掃描線(逐行掃描方式); 傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)多以模擬攝像機及監(jiān)視器的可分辨線數(shù)(TVLine)來表示,水平分辨率480線,540線或580線的攝像機就宣稱為高清,它是指攝像機在拍攝垂直黑白線條時,在水平方向相應于垂直屏高的區(qū)間內所能分辨出的黑白線條數(shù),在傳統(tǒng)數(shù)模結合的監(jiān)控系統(tǒng)里,模擬圖像經數(shù)字編碼CIF分辨率352×288=10.14萬像素,4CIF分辨率704×576=40.55萬像素,D1分辨率720×576=41.47萬像素。 高清晰度電視(HDTV)的分辨率為1920×1080=207.36萬像素,準高清1280×720=92.16萬像素。 從上述可以看出如果是100多萬像素數(shù)字攝像機,是準高清,如果200多萬像素數(shù)字攝像機,是高清數(shù)字攝像機。1臺準高清數(shù)字攝像機相當2臺模擬高清攝像機,1臺高清數(shù)字攝像機相當5臺模擬高清攝像機。 能達到二百萬像素的攝像機,配套以1080p分辨率的顯示設備及相應的傳輸通道,就可以形成一套可稱之為高清的監(jiān)控系統(tǒng)。 高清監(jiān)控接口 非壓縮高清視頻方案的傳輸主要通過HD-SDI、YPbPr、HDMI、DVI四種高清接口,非壓縮高清視頻碼流非常大,以30fps的速度傳1路1920x1080P高清視頻,所需數(shù)據(jù)速率達到1.485Gbps,非壓縮高清視頻無法在TCP/IP網絡傳輸,經過壓縮編碼大幅降低碼流,可以在TCP/IP網絡傳輸1920x1080P高清視頻,采用RJ45接口。 DVI接口:全稱DigitalVisualInterface,數(shù)字視頻接口,目前常見的DVI接口有兩種,分別是DVI-Digital(DVI-D)與DVI-Integrated(DVI-I),DVI-D只能接收數(shù)字信號,而DVI-I則可以可同時兼容模擬和數(shù)字信號,也就是說DVI-I的兼容性更強。通常我們在顯卡的接口部分,看到的是DVI-I接口,而在顯示器處,看到的則是DVI-D接口。 HDMI接口:是英文“HighDefinitionMultimediaInterface”的一個縮寫,意思是高清晰度多媒體接口。它是一種全數(shù)位化影像和聲音傳送接口,可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號,最新的HDMI1.3規(guī)范最高帶寬可以達到4.95Gbps,實際視頻信號傳輸帶寬接近4Gbps,而現(xiàn)在最高規(guī)格的高清視頻格式1080p所需的帶寬僅僅為2.2Gbps,HDMI源于DVI接口技術,這也就是為何HDMI接口和DVI接口能夠通過轉接頭相互轉換的原因,與DVI相比,HDMI可以傳輸數(shù)字音頻信號,HDMI完全向下兼容DVI,它只需要一條HDMI線,HDMI最遠可傳輸15米。 地鐵電視高清監(jiān)控構成 HD-SDI接口:SDI(serialdigitalinterface)接口是一種“數(shù)字分量串行接口”,而HD-SDI接口是一種廣播級的高清數(shù)字輸入和輸出端口,其中HD表示高清信號,是根據(jù)SMPTE(攝影與電視工程師協(xié)會)202M,在1.485Gb/s或者1.485Gb/1.001Gb/s的信號速率條件下傳輸?shù)慕涌谝?guī)格,該規(guī)格規(guī)定了數(shù)據(jù)格式,信道編碼方式,同軸電纜借口的信號規(guī)格,連接器及電纜類型與光纖接口等。其最大的好處在于,HD-SDI接口采用75歐姆同軸電纜傳輸視頻和音頻信號,以BNC接口作為線攬標準。有效距離為100米。 YPbPr接口:YPbPr也叫色差分量接口,是逐行輸入/輸出高清晰數(shù)字電視專業(yè)接口,可連接高清晰數(shù)字信號機頂盒、衛(wèi)星接收機、影碟機、各種高清晰顯示器/電視設備,采用的是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA-770.2a標準,把色度(C)信號里的藍色差(b)、紅色差(r)分開發(fā)送,而YPbPr接口不是數(shù)字接口,仍然定義為是模擬接口,YPbPr的接口可以使用同軸電纜,可以用BNC頭,也可以使用普通蓮花頭作為接口標準。 4種接口比較分析 對以上4種接口比較和分析,發(fā)現(xiàn)HD-SDI接口是目前比較好的高清接口,同時HD-SDI接口也是目前廣電行業(yè)標準的高清接口。 HD-SDI以其較遠的傳輸距離和較高的傳輸速率,更多地被使用到前端設備到傳輸設備,或者前端設備到中心/控制設備上。例如HD-SDI攝像機到HD-SDI光端機/矩陣的連接。 在傳輸距離不是很遠,使用HDMI和DVI即能滿足需求。像支持HDMI/DVI的矩陣到監(jiān)視器/大屏幕拼接墻之間的連接; 顯示終端一般都帶有YPbPr接口,雖然YPbPr傳輸速率較低,但因其傳輸線的價格比較便宜,傳輸?shù)木嚯x較長,在某些對傳輸速率要求不高的場合也還是有一定的應用。 地鐵電視高清監(jiān)控構成 地鐵高清監(jiān)控方案采用:HD-SDI高清攝像機(數(shù)字高清非壓縮視頻)+IP高清攝像機+同軸視頻線纜(100米以內)+HD-SDI光端機+光纖(超過100米以外)+五類網線(配IP高清攝像機100米以內)+高清站臺監(jiān)視器(站臺監(jiān)控圖像畫面合成)+高清監(jiān)察亭監(jiān)視器(站臺監(jiān)控圖像畫面合成)+高清編碼器+高清視頻矩陣+高清監(jiān)視器+交換機+IPSAN存儲+視頻管理服務器+控制終端+上傳控制中心。 前端攝像機設計 前端數(shù)字攝像機有兩種:一種是采用HD-SDI高清攝像機,另一種IP高清攝像機。由于SDI接口不能直接傳送壓縮數(shù)字信號,HD-SDI接口采用同軸電纜,以BNC接口作為線攬標準,有效距離為100M。 IP就是網際協(xié)議,IP高清攝像機除了具備一般傳統(tǒng)攝像機所有的圖像捕捉功能外,機內還內置了數(shù)字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統(tǒng),使得視頻數(shù)據(jù)經壓縮加密后,通過局域網,Internet或無線網絡送至終端用戶。IP高清攝像機可以直接接入到TCP/IP的數(shù)字化網絡中,通過互聯(lián)網或者內部局域網進行視頻和音頻的傳輸。
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