高清时代视频监控系统的分析以及应用

    色差端子

    色差视频信号也就是我们所说的Y/Pb/Pr信号，其分离为3个不同的基本部分来进行传输。通常采用绿、蓝、红三色，色差端子三根传输线将亮度（Y），以及三原色信号中的蓝色和红色去掉亮度信号后的色彩差异信号（Pb、Pr），分别进行传输，保持了色度通道的最大带宽，避免了因繁琐的传输过程所带来的影像失真。色差端子是模拟信号中最高级的传输方式之一，其效果也是最好的，相比于S端子，其色彩鲜艳明亮，画面锐度很高。

    VGA端子

    众所周知的VGA的端口采用非对称分布的15pin连接，其工作原理是将视频源内以数字形式存储的影像信号通过模拟变调转换成模拟高频信号，然后再输出到显示设备成像。如果是接驳模拟显示设备（如普通CRT显示器）就不必像其他视频信号那样还要经过显示端的矩阵解码电路的换算，如果是接驳数字设备，则需要显示设备内置转换器，画质会有所下降。

    DVI端子

    DVI信号的传输完全采用了数字格式，保证了视频源到显示终端的传输过程中资料的完整性，可以得到更快捷的传输速度以及更清晰的影像。所以，具备DVI接口的显示终端都是数字显示终端。DVI接口有三种，分别是DVI-Digital（DVI-D）、DVI-Analog（DVI-A）和DVI-Integrated（DVI-I）。其不同之处在于DVI-D只支持数字显示的设备；而DVI-A类似于VGA接口，采用模拟信号传输；而DVI-I则是同时支持数字显示和模拟显示，并且可以兼容使用DVI-D的设备。

    HDMI端子

    HDMI避免了DVI有着接口面积过大、不能传输音频等缺点，HDMI其最高传输速度虽然小于DVI（DVI可达8Gbps，HDMI为5Gbps，最高画质的HDTV信号传输需要2Gbps），但还支持八声道96kHz或单声道的192kHz的数码音频传输（支持DolbyDigital/DTS格式），无需单独使用音频连接线。同时其连接线的长度也可以达到20多米（DVI线在8米以上就会影像画质）。HDMI接口为19针，在针脚上和DVI兼容，只是采用了不同的封装，可以通过转换器兼容DVI接口。

    总之，高清视频的传输对于VGA/DVI/色差/HDMI这几种接口传输而言，受距离影响比较大，一般情况无损传输的距离在十几米到二十几米，且线材也是比较昂贵的。笔者认为这种传输方式在实际安防监控中单独使用的环境条件比较少。使用时更多的时候是配合高清视频服务器来用，将视频源的高清信号通过视频服务器编码，通过网络进行远距离传输。抑或直接使用高清的网络摄像机进行传输。

    “高清”显示

    对于高清视频，其显示的效果也同样受到显示设备的影响，对于高清视频的浏览，不能通过一般的显示器或液晶屏，所使用的显示设备也必须能够支持视频输出的分辨率标准。目前市场上分辨率最高的显示器达到1080P，液晶大屏显示也支持高清标准，所以在后端，一般不经过解码处理，而直接进行显示。一方面是为了存储和浏览的结合一致。另一方面对于高清视频本身而言，不便再做解码处理，通过解码处理将使得画质下降，反而体现不出高清效果，从观看角度来讲，解码的必要性也不是很大。因为通过大屏或高清显示器完全满足了正常浏览的需求，也方便了集中管理。

    所以在系统构架中，对于高清后端显示设备，首先能够保证其不影响监控效果，其配套的服务器接口类型、显卡性能、分辨率的扩展等等因素，均是在考虑范围之内。再者，也无需要一味的追求最高配置，只需要支持传输的视频分辨率格式即可，如果本身视频达不到1080P，配给1080P的显示器也是资源上的浪费。

    “高清”应用

    对于高清视频监控，目前市场呈上升的趋势，在很多项目中应用了百万、两百万像素的摄像机的并非凤毛麟角，敢于采用高清摄像机作为监控的条件之一也并非心血来潮。而是客观市场需求和高清技术日益成熟的表现。

    一个单位的高清监控，对于出入人员能够清楚识别其相貌和身份、对于出入车辆能够清楚识别车牌号、对于工作人员能够清楚判别其工作内容和违规细节。该项目属于单位内部使用，所以采用内部局域网网络作为监控网络。百兆带宽对于20个高清摄像机也已足够。

    前端采用百万像素的网络摄像机、高清球机、高清编码器，通过局域网构架网络监控系统，后端采用集中管理模式，由主服务器、录像服务器、报警服务器、转发服务器等组成。前端网络摄像机执行高清抓拍的功能，球机执行随机动作查看和及时反应跟踪，同时联动录像存储于存储服务器中。

    对于高清监控而言，图像清晰度是最核心的指标之一，对于高端高清摄像机比如五百万像素摄像机，通常在处理编码过程中，因为其数据量大，而有时导致帧率达不到正常的监控需求，在使用过程中更多使用在高清抓拍的场合，以及在场面中细节的抓拍，甚至有些专门用于高清抓拍的摄像机，配合长焦镜头，施展其长距离高清抓拍的能力。

    另外一些应用，比如在全景摄像机中，一些超千万像素的摄像机配合广角镜头，放置在系统中，用于进行全景监控。在一个显示器画面，把同一个视频流的局部分为多个细节画面同时监控，全景和多个局部。既监控了大面积全景，又不漏掉细节，大大提高了监控效率和质量。

    这种模式是为解决安防监控中漏洞问题。传统的监控分辨率低，为了满足局部细节清晰度，而不断增加成本、增加摄像机数量，包括摄像机、配套设备及辅材费用的增加；布线、安装及后期维护费用的增加，或者采用云台/变焦（PTZ）摄像机来放大、跟踪目标。全局和细节顾此失彼，容易漏录视频信息。全景高清摄像机正是能够提供全景和细节的相互配合一种新模式。

    结束语

    随着不断提高的监控技术的发展，高清作为监控技术发展的主要方向之一，结合网络技术带来新的变革，在不断满足市场竞争需求的同时，趋向于一种理性的思考。高清监控正是以一种高姿态、高要求进入我们的视界。在不断发展的监控技术领域，高清监控也将是一颗璀璨的明星，它的光芒在重新审视着我们周围的世界。

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