数字高清视频监控系统的传输方式
发布时间:2016-05-04 浏览量:5037

数字高清视频监控系统的传输方式

马龙兴  林依群

高清视频监控系统的传输方式种类很多,他们的功能不外乎将视频、音频、数据等不同的信号通过载体传送到中央控制中心。其讯号传输的稳定与否是系统终端银屏画面质量的重要参数。

一、高清视频监控系统的主要传输模式和特点

视频监控系统项目随着智能化、高清化、网络化、集成化的方向发展,他的传输方式也在不断的革新和提升。作为安全防范系统的不可或缺的重要组成部分,不同的传输方式则各有其不同的特点。

数字高清视频监控根据摄像机输出信号的不同有多种传输方式

1.网络型摄像机:采用标准以太网传输,短距离传输的可采用非屏蔽双绞线;而长距离或地形复杂的传输主要有通过光纤或无线方式。光纤传输主要使用以太网光纤收发器、数字交换机、PON等设备。无线采用3G、4G、WiFi、wiMAX等方式。

采用网络方式传输视频,具有传输带宽小、成本低、组网灵活的特点。是高清视频监控的主要传输模式。但同时,由于视频经过了压缩,视频的画质细节、延时、运动过程的清晰度方面要比没有经过压缩的视频画质要差一点,在某些对视频质量有着更高要求的监控场合则不太合适。另外,由于网络方式本身安全性不高,系统容易受到非法访问和攻击,需要在组网设计上重点考虑。

2.HD-SDI摄像机:采用高清数字分量串行接口(物理接口是BNC),非压缩方式。短距离传输采用同轴电缆,长距离传输主要通过光纤,使用HD-SDI高清光端机设备。采用HD-SDI方式传输视频,图像质量很高,没有编解码延时,安全性好,适合一些图像质量和安全性具有较高要求的场合。由于HD-SDI视频的传输带宽是1.485Gbps,带宽占用高,尤其在大数据传输时比网络传输方式成本要高出许多,同时组网方式也受到一定的的限制,只能采用点对点的光纤传输。

目前,为解决SD-SDI带宽占用大的问题,出现了一种视觉无损编码技术,它在接口上使用HD-SDI接口,在传输时对高清视频进行视觉无损编码,能够把带宽降低到原来的1/6左右,同时不影响高清视频的主观感受,编解码的延时也感觉不出来。这样传输成本能够大幅度降低,单波长可以支持8路HD-SDI视频传输,组网方式也可以支持节点式传输。

3.HDTV1、HDCV1摄像机:采用模拟传输方式传输高清视频,图像质量达到了高清,可以沿用原来标清视频的同轴电缆,系统改造成本低。远距离传输需要HDTV1或HSCV1光端机。

     根据目前安防行业的发展,高清视频监控的常见几种传输方式:

一是有线网络传输,代表类型有包括:网络高清光端机方式;交换机结合收发器,EPON方式。

二是无线网络传输;代表类型有2.4GWLAN方式以及5G网方式。

三是非压缩数字传输,代表类型有SDI方式以及MDI方式。

二、怎样保证高清传输的效果?

   高清监控是统一的整体,涉及监控体系的多个环节,包括前端的视频采集。中间的视频传输,后端的高清储存、显示、分析、联动等。从传输环节来看,如何保证信息的清晰、有效?

传输作为监控系统不可或缺的一部分,在传输过程中对于视频、数据信号在项目中是如何得到保证的呢?该问题本人认为可以从以下几点确保整个系统视频清晰、有效:

传输方案的选择:上面提到的每个传输方式各有特色,而项目系统建设使用环境不尽相同,所以选择符合项目的传输方式非常的必要。例如:传输距离很长,应选用光纤传输;在初步规划传输方案时,考虑的传输带宽问题,以及考虑整个系统总带宽的资源问题诸如此类问题,就必须根据实地进行检测和确认。

线材的选择:是对整个系统能长久运行至关重要的的因素之一,例如:传输SDI信号,作为串行数字信号对传输的速率要求非常的高,项目中使用到该信号的短距离的传输载体将会使用同轴线缆,但是同轴线缆规格繁多,这个时候对线材的选择就是一个考验。

连接器的选择:作为传输系统中线缆与设备的连接桥梁,对于该器件的质量把握会严重影响系统稳定的运行;有碰到SDI和网络传输的项目,其中在SDI项目中因BNC视频选择不到位导致出现细微的雪花点,网络项目中因RJ45头选择不到位,导致前端摄像机出现掉线现象;所以对于连接器的选择,需要引起特别的关注;其它的因素问题:整个系统连接后,线路物理布线正常,最容易忽略软设置这块,从而导致整个系统无法正常运行。

三、发展前景与挑战

随着4K在安防行业的发展,高清视频传输将面临什么挑战?未来几年内高清视频传输的发展趋势如何?

4K的画面清晰度优势,让大家对它青睐有加,但是实现起来挑战也不小。首先,需要更高解像力的镜头,作为4K×2K的IPC产品配套镜头至少需要达到800万以上的解像力,,但是目前达到这个标准的很少,能适用于安防行业的更是少之又少。其次,更高的网络传输带宽和更大的存储容量,在安防应用中一般传输1080P高清H.264码流,需要4Mbps左右的带宽。在H2.64编码下,4K分辨率目前至少也需要12Mbps甚至更高的带宽才能满足要求,对存储容量的要求也随之增高。第三,更高性能的编码芯片,就依目前的芯片性价比来说,对安防行业显然是难以接受的。第四,更强的后端解码和显示能力,后端设备需要比现在更强的计算处理能力。第五,更大分辨率的显示设备,至少具备4K物理像素,才能无损呈现图像效果,就当前的应用技术来说,显然很不经济实惠。第六,更强的视频处理能力,对于细节的处理将提出更高的要求。虽说现在科技的发展变幻莫测,但是从高清视频监控的发展历史来看,我们也是能窥见一些发展趋势的。

将来,随着人们的需求不断的提高,对视频的清晰度需求也会越来越高,所以更高清始终是发展的大方向;然而随着更高清,带来了储存空间也越来越大,所以如何在更高清的同时,减少储存容量又是一个摆在我们面前的难题,因此节省存储空间非常重要。