主頁(yè)（http://www.130131.com）：模擬也能擁有高畫質(zhì)高清攝像機(jī)非壓縮方案探討 【中國(guó)集群通信網(wǎng)】在百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的“高清風(fēng)暴”席卷這個(gè)視頻監(jiān)控市場(chǎng)的時(shí)候，做為視頻監(jiān)控市場(chǎng)占有優(yōu)勢(shì)地位的模擬攝像機(jī)也開始畫質(zhì)的提升，采用非壓縮方案的高清模擬攝像機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行畫質(zhì)升級(jí)改造時(shí)也成為了選擇的目標(biāo)。與此同時(shí)，在前端百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)供應(yīng)商將產(chǎn)品線不斷向后端發(fā)展的同時(shí)，由后端進(jìn)入前端的供應(yīng)商也引起了安防行業(yè)的關(guān)注。 實(shí)現(xiàn)高清需要更高的技術(shù) 目前，高清的定義只出現(xiàn)在廣電行業(yè)，按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，一般顯示比例為16∶9，至少能解析1080i(分辨率1920×1080)的數(shù)字信號(hào)，或掃描線數(shù)垂直和水平方向都必須達(dá)到720P的數(shù)字信號(hào)，只有滿足或超過以上標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能被歸類為高清產(chǎn)品。 就單個(gè)高清攝像機(jī)而言，其高分辨率和高清解析度要取決于該攝像機(jī)是否滿足SMPTE(美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)，即達(dá)到720P(1280×720，逐行掃描)、1080i(1920×1080，隔行掃描)、1080P(1920×1080，逐行掃描)三種分辨率中的一種，并且具16∶9顯示模式和全幀速，否則即使是號(hào)稱百萬像素?cái)z像機(jī)，也不一定是高清的。 百萬高清監(jiān)控系統(tǒng)，不會(huì)再像過去標(biāo)清、模擬系統(tǒng)那樣單單買套方案就夠了。由于百萬高清的特殊性，以及后端IT廠商的大舉進(jìn)入，使得目前百萬高清比傳統(tǒng)監(jiān)控門檻高出許多，需要在高清數(shù)字圖像采集和處理技術(shù)、圖像編解碼、后端傳輸管理以及軟件平臺(tái)建設(shè)上掌握著一定的核心技術(shù)，需要更強(qiáng)大的綜合實(shí)力尤其是大量的研發(fā)力量。 高清攝像機(jī)方案綜述 現(xiàn)今市面上流行的高清攝像機(jī)方案大致上可以分為兩種：壓縮方案和非壓縮方案。 壓縮方案是指?jìng)鞲衅?CCD/CMOS)采集到的視頻信號(hào)，經(jīng)過預(yù)處理和后處理，從而低延遲、實(shí)時(shí)地提高畫面質(zhì)量，然后使用各種編碼和解碼標(biāo)準(zhǔn)(如H.264和MPEG4)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中。由于流量很大且速率也非�？欤詳�(shù)據(jù)必須經(jīng)過壓縮。例如，以30fps的速度傳輸1920×1080像素一次，在非壓縮情況下所需數(shù)據(jù)速率達(dá)1.5Gbps。再添上多通道，所需速率就更高了。 非壓縮方案是指鏡頭、CCD等原始信號(hào)，編碼后不經(jīng)壓縮直接傳輸出去，中間省去了視頻壓縮的步驟，實(shí)時(shí)性很高，號(hào)稱零延時(shí)。 究竟采用哪種方案也是目前高清視頻前端設(shè)備中爭(zhēng)議最大的地方。實(shí)質(zhì)上這兩種方案各有優(yōu)點(diǎn)，不存在誰取代誰的問題，各種方案都有其應(yīng)用的場(chǎng)合。 非壓縮方案的傳輸技術(shù) 非壓縮方案的傳輸主要通過HD-SDI、YPbPr、HDMI、DVI四種高清接口，而如何在這四種接口中選擇，成為目前比較關(guān)注的話題。 HD-SDI接口 SDI標(biāo)準(zhǔn)由SMPTE進(jìn)行定義，廣泛應(yīng)用在廣播和視頻產(chǎn)品中。SDI標(biāo)準(zhǔn)描述了怎樣通過視頻同軸電纜在剪輯設(shè)備之間傳送未壓縮的串行數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。有兩種SDI標(biāo)準(zhǔn)：SD-SDI和HD-SDI，它們基于不同的數(shù)據(jù)速率。這兩種標(biāo)準(zhǔn)的基本電氣規(guī)范相同，主要不同點(diǎn)是，HD-SDI有較高的數(shù)據(jù)速率，1.485 Gbps，而SD-SDI數(shù)據(jù)速率在143 Mbps到540 Mbps之間，270 Mbps是目前應(yīng)用比較廣泛的速率。 YPbPr接口 YPbPr：YPbPr也叫色差分量接口，采用的是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA-770.2a標(biāo)準(zhǔn)，還有一種接口被稱為YCbCr接口，他們兩者的區(qū)別在于前者是隔行掃描色差輸出，后者是逐行掃描色差輸出。而色差輸出將S-Video傳輸?shù)纳刃盘?hào)C分解為色差Cr和Cb，這樣就避免了兩路色差混合解碼并再次分離的過程，也保持了色度通道的最大帶寬。而Y即是亮度信號(hào)。而YPbPr接口不是數(shù)字接口，仍然定義為模擬接口。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(biāo)準(zhǔn)。 HDMI接口 HDMI的英文全稱是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒體接口。HDMI接口可以提供高達(dá)5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號(hào)及高分辨率視頻信號(hào)。同時(shí)無需在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/�；蛘吣�/數(shù)轉(zhuǎn)換，可以保證最高質(zhì)量的影音信號(hào)傳送。 DVI接口 DVI全稱為Digital Visual Interface。它是1999年由Silicon 、Image、Intel(英特爾)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG(Digital Display Working Group，數(shù)字顯示工作組)推出的接口標(biāo)準(zhǔn)。DVI-D接口，只能接收數(shù)字信號(hào)，接口上只有3排8列共24個(gè)針腳，其中右上角的一個(gè)針腳為空，不兼容模擬信號(hào)。
在這4種接口中，我們應(yīng)該如何選擇?通過表1是對(duì)以上4種接口進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單比較和分析，我們發(fā)現(xiàn)HD-SDI接口是目前比較好的高清接口，同時(shí)HD-SDI接口也是目前廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高清接口。 · HD-SDI以其較遠(yuǎn)的傳輸距離和較高的傳輸速率，更多地被使用到前端設(shè)備到傳輸設(shè)備，或者前端設(shè)備到中心/控制設(shè)備上。例如HD-SDI攝像機(jī)到HD-SDI光端機(jī)/矩陣的連接; · 在傳輸距離不是很遠(yuǎn)，例如控制中心機(jī)房，對(duì)傳輸速率要求很高的場(chǎng)合，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(jià)格比較便宜，傳輸?shù)木嚯x較長(zhǎng)，在某些對(duì)傳輸速率要求不高的場(chǎng)合也還是有一定的應(yīng)用。
HD-SDI的優(yōu)點(diǎn) HD-SDI 是一個(gè)廣播級(jí)的高清數(shù)字輸入與輸出標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)在廣播電視領(lǐng)域已經(jīng)有了很多成功的應(yīng)用。HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用同軸電纜，以BNC接頭作為接口標(biāo)準(zhǔn)，有效距離為100米，其最大的好處在于： · 接口技術(shù)的成熟，HD-SDI是非常成熟的接口技術(shù)，支持視頻信號(hào)高速率、幾乎零延時(shí)的傳輸，而普通的IP攝像機(jī)，由于需要對(duì)數(shù)據(jù)封裝、編碼等原因，導(dǎo)致延時(shí)較大; · HD-SDI傳輸協(xié)議的物理形態(tài)是BNC接口，這對(duì)于監(jiān)控項(xiàng)目來說是一個(gè)非常重要的特性，也就是說我們?cè)趯⒁延械膫鹘y(tǒng)模擬框架系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高清監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，無需重新布線，而只需更換成像部分，這將為工程節(jié)省巨大的時(shí)間成本和人力成本; · 單路 HD-SDI 可以傳輸最高 1485Mbps 的無損 1080p 高清數(shù)字視頻信號(hào);
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