高清时代已经来临,百万像素高清技术应用已经成熟

网络新技术的发展为百万像素传输提供带宽保证

说到传输的带宽占用,很多用户都喜欢以是否可在ADSL上传输作为重要的评估标准,这无疑是在目前的网络资源条件下最具有中国特色的。人们通常都不认为普通ADSL的上行带宽可以让高清视频发挥得淋漓尽致。可喜的是,3G/Wi-Fi等有线/无线宽带技术的成熟和应用使大流量数据的远程传送更加方便。从另外一方面来说,IP摄像机厂商也在努力提升压缩率以降低码流。比如采用标准H.264 Main Profile压缩算法的高清网络摄像机在相同码率下具有比MPEG-4倍增的画质,在同样的画面质量下,码率仅为MPEG-4的1/2,也就是说720P实时视频仅需2Mbps、1080P全实时视频仅需4Mbsp即可达到高清晰度广播级的图像画质。当然,低码流下能保证全实时的高清图像画质是M-JPEG和MPEG-4压缩方式无法比拟的。

随着高清晰IPTV、高清数字视频监控等多种增值多媒体服务成为运营商收入的重要来源,也对运营商构建全业务宽带网络提出新的要求。而近些年,各大运营商们都在大力发展EPON、GPON光网,这种技术能使带宽达到Gbit以上,采用EPON构建视频监控平台,除满足视频监控需求外,还符合了运营商们的“光进铜退”策略。“全球眼”等网络视频监控业务正在向高清晰图像传输的方向发展,而基于EPON的FTTH正是这一发展方向的主要基础,高清在GPON或EPON网络中将得到淋漓尽致地发挥。

虽然高清视频在ADSL广域网上传输有些限制,但平安城市、金融联网监控等项目通常都不会通过ADSL传输,很多用户都采用自建光纤网络或局域网络实现1000M带宽网络。这种千兆带宽资源,在前端安装上述100路1080P百万像素全实时高清摄像机(即使按每路占用资源4Mbps计算),占用总带宽资源不到50%,如果是采用720P传输,带宽还可以减少一半,所以千兆网是完全可以有效支持的。

因此,在网络高清项目应用时,可以在关键区域监控点安装百万像素高清摄像机,其它监控点采用基于标准H.264 Main Profile的Full D1标清网络摄像机或传统的模拟+编码器模式接入。如银行金库、重要交通路口卡口或大门、事故或案件多发地段可以配置百万像素高清摄像机,这样关键通道、重点场所的现场事态都有高清图像可调取。采用百万像素高清加标清的混合组网方式,既可节约设备成本,也可有效节省网络带宽资源,系统的实用性和经济性两者可以完美结合,充分满足了用户的性价比需求。

另外,主流厂商的百万像素高清网络摄像机都支持双码流技术,如支持720P+Full D1全实时双码流,从而在本地可以采用1080P、720P高清应用,远程时则以Full D1方式供远程用户调用。也就是说,虽然目前的ADSL广域网技术对百万像素高清网络摄像机尚不能大规模支持,但通过双码流等技术可以满足本地与远程用户的不同需求。

海量存储技术的发展让存储不再是百万像素高清的应用瓶颈

毋庸置疑,存储系统是视频监控系统中重要组成部分,起码从现阶段乃至今后相当长的一段时期,监控的视音频数据存储下来以备检索,仍将是监控系统的主要功用之一。目前,监控数据存储主要有以下几种方式:首先,DVR本机存储是目前常采用的视频监控存储数据的方式,它采用设备内置的IDE/SATA硬盘存放视音频数据;其次,IP网络摄像机或视频服务器(编码器)内置或外置USB移动硬盘或SD/SDHC存储卡存储少量报警录像数据或报警图片。

按前所述,基于标准H.264压缩技术的高清网络摄像机,一路720P高清全实时图像的码流是2Mbps,录像一小时需要的存储空间大约是900M左右;而一路1080P全高清实时图像的码流是4Mbps,连续录像一小时需要的存储空间大约是1.8G左右,这基本与原来MPEG-4压缩的Full D1所占用的存储空间相当。通常,用户往往会问:一支百万像素摄像机就需要这么大的存储空间,有多支百万像素怎了得?而实质上一支百万像素的高清摄像机可以替代多个普通摄像机。而高分辨率的图像质量,视频的存储将变得更有价值。另外,如果能够加装智能分析模块并与时间、报警触发存储相结合,视频存储所需要的空间将大大减少。

对于高清网络摄像机的高清图像记录就需要网络存储系统(包括存储服务器和存储设备)。存储服务器和存储设备最主要的连接方式有DAS直连方式、NAS网络硬盘方式、SAN(FC SAN和IP SAN)存储区域网络,其中IP SAN方式采用IP架构的以太网络传输,具备良好的扩展性、共享性和较低的分摊应用成本,是目前大中型集中监控存储主要采用的技术之一。另一方面,IT上使用的主流数据硬盘容量已经TB级以上,2TB的数据硬盘也逐步走进大家的视线(按每小时数据量1G计算,1TB的数据硬盘大约可存储720P的视频图像1000小时或者1000路摄像机录像1个小时的数据)。

此外,IP摄像机厂商也通过技术优化以兼容IT行业成熟的通用存储架构。比如采用FTP协议方式存储实时视频流;采用流媒体传输协议增强公网传输稳定性;采用流媒体服务器以适应跨域多级存储需求。

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