一種適用于平安城市的高清解決方案

　　利用高清數字攝像機+光纖傳輸+高清編碼器+高清監控管理平臺的獨特優勢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控系統的一種較好的組成利用高清數字攝像機+光纖傳輸+高清編碼器+高清監控管理平臺的獨特優勢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控系統的一種較好的組成方式。

　　概述

　　自2004年公安部科技強警示范城市建設以及2006年“3111”工程試點建設開展以來，全國地市級城市基本上已綷-建立了治安視頻監控系統。進入2010年后，各地根據自身特點，整合政府已建設監控資源和社會面已建設監控資源，應用新技術來提高系統的能力和質量，對前端圖像清晰度、監控管理平臺的業務構架及功能的改善等等，已綷-成為一個大的趨勢。未來幾年，中國將迎來平安城市建設新的一輪浪潮，在系統的建設規模、系統的建設質量、系統提供的功能，系統的能力方面將有一個新的飛躍。這對于系統整體解決方案提供商、設備制造商、工程商來講，既是機遇又是挑戰。

　　下面介紹一種適用于平安城市無縫升級的高清整體解決方案，希望能對平安城市建設盡一份力。

　　方案介紹

　　下圖是一個比較典型的傳輸子系統為光纖的平安城市網絡拓撲圖。

　　前端子系統

　　前端采用高清數字攝像機來替換原系統中的攝像機和光端機，高清數字攝像機對圖像進行采集和轉換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數據為裸視頻源，不綷-過壓縮通過長距離光纖傳輸到監控中心。

　　高清數字攝像機

　　(1) 高清數字攝像機的特性

　　高清數字攝像機采用高靈敏度CCD及先進電路設計，具有高籠-質、低失真、低噪聲等特性;支持攝像機直接接光纖的功能，節省了傳統攝像機通過光端機光纖收發器接光纖的設備成本，能夠滿足遠距離、高帶寬、抗干擾的傳輸需要，極適用于監控系統及影像處理系統，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;

　　環境溫度-10℃～+60℃;

　　支持自動快門、自動增益、自動白平衡;

　　支持自動光圈鏡頭(DC驅動);

　　C或CS接口。

　　(2) 高清數字攝像機的技術參數

　　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);

　　自動光圈：DC驅動;

　　增益控制：自動;

　　白平衡：自動;

　　亮度：可調;

　　飽和度：可調;

　　視頻輸出：單模單纖光纖輸出;

　　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：AC24V±10%/DC12V±10%;

　　功耗：小于 10W;

　　尺寸(mm) ：154.5×68×77.4。

　　(3)傳輸子系統

　　傳輸子系統為原光纖系統，直接傳輸未經壓縮的數字流。

　　(4)監控中心子

　　前端高清數字攝像機對圖像進行采集和轉換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數據為裸視頻源，不經過壓縮通過長距離光纖傳輸到監控中心的高清編碼器，高清編碼器進行壓縮編碼然后再通過網口傳送出去，進入監控管理平臺，高清監控管理平臺支持高清視頻流、管理信令等進行集中/分布式管理，高清存儲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/器來實現高清顯示。

　　高清編碼器

　　高清編碼器是一款配合高清數字攝像機使用的后端集中監控設備。

　　(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;

　　壓縮標準：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，根據不同的應用可選擇主碼流或子碼流，主碼流和子碼流的編碼參數均可獨立配置;

　　支持MJPEG編碼;

　　支持TCP/IP、RTP/RTCP、DHCP、HTTP等衆-議;

　　可根據不同的圖像質量要求動態配置不同的視頻編碼參數;

　　編解碼總和延時低于200ms，便于實時瀏覽視頻和控制PTZ;

　　提供多區域、多靈敏度移動偵測;

　　支持OSD疊加，OSD大小可調，支持字符疊加;

　　流數據中嵌入時間戳和運動信息，支持后端按時間和運動信息快速檢索和定位;

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

　　支持標準PS流或RTP流，支持單播、組播;

　　傳輸碼流AES加密;

　　支持遠程的PTZ控制，內置多種主流解碼器衆-議;

　　支持雙向語音對講;

　　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;

　　支持報警信號的本地、網絡聯動;

　　提供SDK軟件開發包，支持Windows、Linux。

　　(2)高清編碼器的技術規格

　　視頻壓縮標準：H.264/AVC Baseline/Main/High Profile可配置;

　　分辨率(自適應)：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：1路;

　　視頻輸入接口：HD-SDI/Camera link/SC可選;

　　視頻環出接口：HD-SDI;

　　視頻幀率：1-25幀/秒可選;

　　碼流類型：視頻流、復合流;

　　壓縮輸出碼率：主碼流16M可調，子碼流2-16M可調(單位：bps);

　　音頻輸入路數：1路;

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

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

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

　　音頻壓縮標準：MPEG2 LAYER 2;

　　音頻壓縮碼率：32kbps;

　　通訊接口：2個10M/100M自適應以太網電接口;

　　1個RS232口，1個RS485口;

　　報警輸入：4路;

　　報警輸出：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。

　　支持H.264和Motion JPEG碼流的解碼輸出。

　　H.264解碼指標：

　　a.視頻標準：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：

　　a.視頻標準：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-議。

　　支持標準PS流或RTP流，支持單播、組播。

　　內置多種主流解碼器衆-議。

　　雙向語音對講。

　　內置WebServer服務。

　　可通過網絡或串口進行參數配置或固件升級。

　　提供SDK軟件開發包，支持Windows、Linux。

　　(2)高清解碼器技術規格

　　視頻輸出路數：1路;

　　視頻輸出接口：HDMI、DVI、CVBS、VGA可選;

　　視頻解碼標準：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、復合流;

　　碼流大小范圍：2M-12M(單位：bps);

　　音頻輸出路數：1路;

　　音頻輸出接口：RCA(電平：2.0-2.4Vp-p，阻抗：600Ω);

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

　　音頻解碼標準：G.711/MPEG-I Layer2;

　　網絡接口：1個RJ45 10M/100M自適應以太網口;

　　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%，無冷凝。

　　方案應用的優勢

　　本方案除具有高清遠程視頻監控系統的優點外，更具有以下優勢：

　　提高了系統的質量

　　高清數字攝像機與高清網絡攝像機相比。由于高清數字攝像機對圖像進行采集和轉換之后，圖像分辨率為1600*1200/25幀，視頻數據為裸視頻源，不綷-過壓縮直接由標準SC光纖接口通過長距離光纖傳輸到監控中心，監控中心的高清編碼器進行壓縮編碼后進入監控管理平臺，因此就克服了使用高清網絡攝像機出現的圖像質量的延時等缺點。

　　由于網絡攝像機通過視頻壓縮后傳輸，會失去一部分真實信息并產生一些噪音信號，這時用智能分析軟件對壓縮后的視頻進行分析與識別處理，相對會有更多的漏報警和誤報警。而本方案的高清數字攝像機是將沒有壓縮的診-始圖像進行傳輸到監控中心，就顯然沒有上述問題。

　　高清數字攝像機是最近才面世的第四代全數字化遠程視頻集中監控系統的核心設備，屬于最新一類的數字化監控產品，利用它可以將高清數字攝像機捕捉的圖像不綷-過壓縮傳送到網絡所延伸到的任何地方，網絡終端用戶通過普通電腦就可以對遠程圖像進行實時的監控、錄像、管理。高清數字攝像機基于光纖網絡真正實現動態圖像高清實時傳輸，使得以往必須局限在小區域范圍的實時圖像監控系統，變成可以不受時間與地域的限制。

　　經濟實用

　　系統節省了傳統通過光端機光纖收發器接光纖的設備成本，非常實用，操作使用簡單方便、環節少、易施工。 在考慮系統綷-濟性時，除考慮降低系統的研發成本、生產成本外，還要顧及系統的使用成本，即已包括使用期間的維護費、備件費等。 要獲得較高的性價比，設計時不應盲目追求復雜高級的方案。在滿足性能指標的前提下，盡可能采用簡單的方案，因為方案簡單，意味著結構簡單、可靠性高、成本低。

　　結束語

　　在視頻監控經歷了模擬時代、數字時代、網絡時代的發展后，現在已綷-逐步走入了高清化智能化時代。而高清整體解決方案使視頻監控從“看得見”的時代進入“看得清”的時代，這大大提升了系統的應用價值，為視頻監控帶來更廣闊的發展空間。深入開展平安城市建設，構建和諧的社會環境，充分體現“以科技創安為出發點，以強化城市管理、維護社會穩定、促進綷-濟發展、保障公共安全為落腳點”的建設理念，綜合應用各種新產品、新技術，充分利用目前最新的圖像數字化技術與產品，來構建高清化智能化的平安城市。利用高清數字攝像機+光纖傳輸+高清編碼器+高清監控管理平臺的獨特優勢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，實現行業的產業升級，是高清化、智能化視頻監控系統的一種較好的組成方式。