一種適用于平安城市的高清解決方案

　　利用高清數(shù)字攝像機(jī)+光纖傳輸+高清編碼器+高清監(jiān)控管理平臺(tái)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而形成的高清整體解決方案，能有效提升平安城市技防力量，是高清化智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種較好的組成利用高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)+光纖傳輸+高清編碼器+高清監(jiān)控管理平臺(tái)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而形成的高清整體解決方案，能有效提升平安城市技防力量，是高清化智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種較好的組成方式。

　　概述

　　自2004年公安部科技強(qiáng)警示范城市建設(shè)以及2006年“3111”工程試點(diǎn)建設(shè)開(kāi)展以來(lái)，全國(guó)地市級(jí)城市基本上已綷-建立了治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)。進(jìn)入2010年后，各地根據(jù)自身特點(diǎn)，整合政府已建設(shè)監(jiān)控資源和社會(huì)面已建設(shè)監(jiān)控資源，應(yīng)用新技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的能力和質(zhì)量，對(duì)前端圖像清晰度、監(jiān)控管理平臺(tái)的業(yè)務(wù)構(gòu)架及功能的改善等等，已綷-成為一個(gè)大的趨勢(shì)。未來(lái)幾年，中國(guó)將迎來(lái)平安城市建設(shè)新的一輪浪潮，在系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模、系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量、系統(tǒng)提供的功能，系統(tǒng)的能力方面將有一個(gè)新的飛躍。這對(duì)于系統(tǒng)整體解決方案提供商、設(shè)備制造商、工程商來(lái)講，既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。

　　下面介紹一種適用于平安城市無(wú)縫升級(jí)的高清整體解決方案，希望能對(duì)平安城市建設(shè)盡一份力。

　　方案介紹

　　下圖是一個(gè)比較典型的傳輸子系統(tǒng)為光纖的平安城市網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

　　前端子系統(tǒng)

　　前端采用高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)來(lái)替換原系統(tǒng)中的攝像機(jī)和光端機(jī)，高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數(shù)據(jù)為裸視頻源，不綷-過(guò)壓縮通過(guò)長(zhǎng)距離光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

　　高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)

　　(1) 高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的特性

　　高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采用高靈敏度CCD及先進(jìn)電路設(shè)計(jì)，具有高籠-質(zhì)、低失真、低噪聲等特性;支持?jǐn)z像機(jī)直接接光纖的功能，節(jié)省了傳統(tǒng)攝像機(jī)通過(guò)光端機(jī)光纖收發(fā)器接光纖的設(shè)備成本，能夠滿足遠(yuǎn)距離、高帶寬、抗干擾的傳輸需要，極適用于監(jiān)控系統(tǒng)及影像處理系統(tǒng)，其特性如下：

　　分辨率：UXGA 1600 x 1200(逐行掃描);

　　1/1.8寸以上的CCD;

　　幀率：25fp/s;

　　靈敏度：0.8 Lux(彩色);

　　信噪比：≥52 dB;

　　光纖接口;

　　環(huán)境溫度-10℃～+60℃;

　　支持自動(dòng)快門、自動(dòng)增益、自動(dòng)白平衡;

　　支持自動(dòng)光圈鏡頭(DC驅(qū)動(dòng));

　　C或CS接口。

　　(2) 高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的技術(shù)參數(shù)

　　傳感器類型：1/1.8"逐行掃描 SONY CCD傳感器;

　　有效像素：1600(水平)×1200(垂直);

　　最小照度：彩色0.8Lux@F1.2;

　　快門：1/25秒至1/30，000秒;

　　幀率：25幀/秒(1600×1200);

　　自動(dòng)光圈：DC驅(qū)動(dòng);

　　增益控制：自動(dòng);

　　白平衡：自動(dòng);

　　亮度：可調(diào);

　　飽和度：可調(diào);

　　視頻輸出：?jiǎn)文卫w光纖輸出;

　　光纖接口：SC;

　　傳輸距離：5000m;

　　信噪比：大于52dB;

　　工作溫度：-10℃~+60℃;

　　電源供應(yīng)：AC24V±10%/DC12V±10%;

　　功耗：小于 10W;

　　尺寸(mm) ：154.5×68×77.4。

　　(3)傳輸子系統(tǒng)

　　傳輸子系統(tǒng)為原光纖系統(tǒng)，直接傳輸未經(jīng)壓縮的數(shù)字流。

　　(4)監(jiān)控中心子

　　前端高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數(shù)據(jù)為裸視頻源，不經(jīng)過(guò)壓縮通過(guò)長(zhǎng)距離光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的高清編碼器，高清編碼器進(jìn)行壓縮編碼然后再通過(guò)網(wǎng)口傳送出去，進(jìn)入監(jiān)控管理平臺(tái)，高清監(jiān)控管理平臺(tái)支持高清視頻流、管理信令等進(jìn)行集中/分布式管理，高清存儲(chǔ)采用支持高清嗎流的NVR、NAS/IP-SAN等。高清顯示采用高清解碼卡/器來(lái)實(shí)現(xiàn)高清顯示。

　　高清編碼器

　　高清編碼器是一款配合高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)使用的后端集中監(jiān)控設(shè)備。

　　(1)高清編碼器的特性

　　采用嵌入式處理器、DSP及嵌入式Linux架構(gòu);

　　壓縮標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile可配置;

　　分辨率：1080P(1920*1080)，720P(1280*720)，UXGA(1600*1200)，SVGA(800*600)，VGA(640*480);

　　幀率：最高25幀/秒;

　　支持H.264雙碼流，根據(jù)不同的應(yīng)用可選擇主碼流或子碼流，主碼流和子碼流的編碼參數(shù)均可獨(dú)立配置;

　　支持MJPEG編碼;

　　支持TCP/IP、RTP/RTCP、DHCP、HTTP等衆(zhòng)-議;

　　可根據(jù)不同的圖像質(zhì)量要求動(dòng)態(tài)配置不同的視頻編碼參數(shù);

　　編解碼總和延時(shí)低于200ms，便于實(shí)時(shí)瀏覽視頻和控制PTZ;

　　提供多區(qū)域、多靈敏度移動(dòng)偵測(cè);

　　支持OSD疊加，OSD大小可調(diào)，支持字符疊加;

　　流數(shù)據(jù)中嵌入時(shí)間戳和運(yùn)動(dòng)信息，支持后端按時(shí)間和運(yùn)動(dòng)信息快速檢索和定位;

　　支持TCP/IP、RTP/RTCP、DHCP、PPPOE、HTTP、DNS、NTP等衆(zhòng)-議;

　　支持標(biāo)準(zhǔn)PS流或RTP流，支持單播、組播;

　　傳輸碼流AES加密;

　　支持遠(yuǎn)程的PTZ控制，內(nèi)置多種主流解碼器衆(zhòng)-議;

　　支持雙向語(yǔ)音對(duì)講;

　　支持RS-485串口控制與透明通道傳輸;

　　支持RS-232串口直連與透明通道傳輸;

　　支持報(bào)警信號(hào)的本地、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng);

　　提供SDK軟件開(kāi)發(fā)包，支持Windows、Linux。

　　(2)高清編碼器的技術(shù)規(guī)格

　　視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile可配置;

　　分辨率(自適應(yīng))：1280*720@25P、1280*720@30P、1920*1080@50i、1920*1080@60i、1920*1080@25P、1920*1080@30P 、720P(1280*720);

　　UXGA(1600*1200) SVGA(800*600) VGA(640*480);

　　視頻輸入路數(shù)：1路;

　　視頻輸入接口：HD-SDI/Camera link/SC可選;

　　視頻環(huán)出接口：HD-SDI;

　　視頻幀率：1-25幀/秒可選;

　　碼流類型：視頻流、復(fù)合流;

　　壓縮輸出碼率：主碼流16M可調(diào)，子碼流2-16M可調(diào)(單位：bps);

　　音頻輸入路數(shù)：1路;

　　音頻輸入接口：BNC輸入(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：1000Ω);

　　對(duì)講輸出：1路，RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：600Ω);

　　對(duì)講輸入：1路，RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：1000Ω);

　　音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)：MPEG2 LAYER 2;

　　音頻壓縮碼率：32kbps;

　　通訊接口：2個(gè)10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)電接口;

　　1個(gè)RS232口，1個(gè)RS485口;

　　報(bào)警輸入：4路;

　　報(bào)警輸出：2路;

　　電源：DC 12V;

　　功耗：≤12W;

　　工作溫度：-10℃～+55℃;

　　工作濕度：10%～90%;

　　機(jī)箱尺寸(mm);198mm*123mm*39mm

　　重量：≤1.5kg。

　　高清解碼器

　　(1)高清解碼器的特性

　　采用嵌入式處理器、DSP及嵌入式Linux架構(gòu)。

　　支持H.264和Motion JPEG碼流的解碼輸出。

　　H.264解碼指標(biāo)：

　　a.視頻標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile;

　　b.分辨率/幀率：1920×1080@50i，1920×1080@60i，1920×1080@25p，1920×1080@30p，1600×1200@25fps;

　　c.碼流大小：2-16Mbps。

　　Motion JPEG解碼指標(biāo)：

　　a.視頻標(biāo)準(zhǔn)：Motion JPEG;

　　b.分辨率/幀率：1920×1080@5fps;

　　c.碼流大小：10Mbps。

　　支持TCP/UDP、RTP/RTCP等衆(zhòng)-議。

　　支持標(biāo)準(zhǔn)PS流或RTP流，支持單播、組播。

　　內(nèi)置多種主流解碼器衆(zhòng)-議。

　　雙向語(yǔ)音對(duì)講。

　　內(nèi)置WebServer服務(wù)。

　　可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或串口進(jìn)行參數(shù)配置或固件升級(jí)。

　　提供SDK軟件開(kāi)發(fā)包，支持Windows、Linux。

　　(2)高清解碼器技術(shù)規(guī)格

　　視頻輸出路數(shù)：1路;

　　視頻輸出接口：HDMI、DVI、CVBS、VGA可選;

　　視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile &Motion JPEG;

　　H.264分辨率/幀率：1920×1080@50i，1920×1080@60i，1920×1080@25p，1920×1080@30p，1600×1200@25fps;

　　MJPEG分辨率/幀率：1920×1080@5fps;

　　碼流類型：視頻流、復(fù)合流;

　　碼流大小范圍：2M-12M(單位：bps);

　　音頻輸出路數(shù)：1路;

　　音頻輸出接口：RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：600Ω);

　　語(yǔ)音對(duì)講輸入：1路RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：1000Ω);

　　音頻解碼標(biāo)準(zhǔn)：G.711/MPEG-I Layer2;

　　網(wǎng)絡(luò)接口：1個(gè)RJ45 10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口;

　　串行接口：RS-232;

　　電源：DC 12V;

　　功耗：≤12W;

　　工作溫度：-10℃~+55℃;

　　工作濕度：10%～90%，無(wú)冷凝。

　　方案應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

　　本方案除具有高清遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，更具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　提高了系統(tǒng)的質(zhì)量

　　高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)與高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相比。由于高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數(shù)據(jù)為裸視頻源，不綷-過(guò)壓縮直接由標(biāo)準(zhǔn)SC光纖接口通過(guò)長(zhǎng)距離光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心的高清編碼器進(jìn)行壓縮編碼后進(jìn)入監(jiān)控管理平臺(tái)，因此就克服了使用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)出現(xiàn)的圖像質(zhì)量的延時(shí)等缺點(diǎn)。

　　由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)視頻壓縮后傳輸，會(huì)失去一部分真實(shí)信息并產(chǎn)生一些噪音信號(hào)，這時(shí)用智能分析軟件對(duì)壓縮后的視頻進(jìn)行分析與識(shí)別處理，相對(duì)會(huì)有更多的漏報(bào)警和誤報(bào)警。而本方案的高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)是將沒(méi)有壓縮的診-始圖像進(jìn)行傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，就顯然沒(méi)有上述問(wèn)題。

　　高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)是最近才面世的第四代全數(shù)字化遠(yuǎn)程視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，屬于最新一類的數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品，利用它可以將高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)捕捉的圖像不綷-過(guò)壓縮傳送到網(wǎng)絡(luò)所延伸到的任何地方，網(wǎng)絡(luò)終端用戶通過(guò)普通電腦就可以對(duì)遠(yuǎn)程圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控、錄像、管理。高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)基于光纖網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖像高清實(shí)時(shí)傳輸，使得以往必須局限在小區(qū)域范圍的實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控系統(tǒng)，變成可以不受時(shí)間與地域的限制。

　　經(jīng)濟(jì)實(shí)用

　　系統(tǒng)節(jié)省了傳統(tǒng)通過(guò)光端機(jī)光纖收發(fā)器接光纖的設(shè)備成本，非常實(shí)用，操作使用簡(jiǎn)單方便、環(huán)節(jié)少、易施工。 在考慮系統(tǒng)綷-濟(jì)性時(shí)，除考慮降低系統(tǒng)的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本外，還要顧及系統(tǒng)的使用成本，即已包括使用期間的維護(hù)費(fèi)、備件費(fèi)等。 要獲得較高的性價(jià)比，設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)盲目追求復(fù)雜高級(jí)的方案。在滿足性能指標(biāo)的前提下，盡可能采用簡(jiǎn)單的方案，因?yàn)榉桨负?jiǎn)單，意味著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　在視頻監(jiān)控經(jīng)歷了模擬時(shí)代、數(shù)字時(shí)代、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展后，現(xiàn)在已綷-逐步走入了高清化智能化時(shí)代。而高清整體解決方案使視頻監(jiān)控從“看得見(jiàn)”的時(shí)代進(jìn)入“看得清”的時(shí)代，這大大提升了系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，為視頻監(jiān)控帶來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。深入開(kāi)展平安城市建設(shè)，構(gòu)建和諧的社會(huì)環(huán)境，充分體現(xiàn)“以科技創(chuàng)安為出發(fā)點(diǎn)，以強(qiáng)化城市管理、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、促進(jìn)綷-濟(jì)發(fā)展、保障公共安全為落腳點(diǎn)”的建設(shè)理念，綜合應(yīng)用各種新產(chǎn)品、新技術(shù)，充分利用目前最新的圖像數(shù)字化技術(shù)與產(chǎn)品，來(lái)構(gòu)建高清化智能化的平安城市。利用高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)+光纖傳輸+高清編碼器+高清監(jiān)控管理平臺(tái)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而形成的高清整體解決方案，能有效提升平安城市技防力量，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，是高清化、智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種較好的組成方式。