廣電高清技術在樓宇安防中的應用

陳兆華

南陽市宛城區(qū)有線電視中心（473000）

隨著計算機技術迅猛發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡化已成為樓宇建設的監(jiān)控系統(tǒng)中主要部分。廣電高清技術在監(jiān)控系統(tǒng)中成為發(fā)展趨勢，越來越多的監(jiān)控設備和管理系統(tǒng)，與廣電高清技術的資源共享。

目前，高清樓宇監(jiān)控的監(jiān)控設備和管理系統(tǒng)的技術參數(shù),是應用廣電高清技術的標準和參數(shù)，在涉及到圖像效果都向廣電高清技術畫質(zhì)看齊。HDSDI前端的攝像機是以統(tǒng)一的廣電高清標準來制造生產(chǎn)，HD-SDI遠程傳輸?shù)墓舛藱C應用單纖傳輸一路HD-SDI全高清。雖然HD-SDI高清矩陣最早應用于廣電高清技術，后應用于樓宇安防技術的HDSDI矩陣,但是廣電高清技術和安防技術對矩陣的基本要求有不同之處。1）廣電高清技術對HD-SDI矩陣只是要求對視頻和音頻的簡單切換，基本上不會涉及到對前端攝像機的動點(PTZ)控制；而樓宇安防技術對矩陣的基本要求是除了要對前端的攝像機進行視頻切換外還要對HD-SDI的云臺或球機進行HD-SDI的控制。2）廣電高清技術的HD-SDI矩陣規(guī)模比較小，廣電高清技術的HD-SDI矩陣還是使用HD-SDI的切換芯片，容量偏小，最大的單機的容量做到128路輸入和輸出。這個容量對于對普通樓宇監(jiān)控可以使用的，對大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)滿足不了。3）廣電高清技術對HD-SDI矩陣的要求較為簡單只需一個切換器的功能，但是樓宇安防技術需要矩陣具有全交叉切換、報警聯(lián)動、權限設置、字符疊加、視頻環(huán)通、成組切換等功能，針對廣電高清技術的HD-SDI矩陣是無法實現(xiàn)的。

針對以上技術應用不同，使用安防系統(tǒng)管理平臺來解決:①原來使用的通用設備如網(wǎng)絡設備、存儲、PC或者做其他設備，而開發(fā)了一些簡單的平臺系統(tǒng)來開發(fā)樓宇安防，對于用戶的大多數(shù)特殊需求和真實應用功能很難有效的滿足；②靠大型項目集成技術，做大系統(tǒng)軟件開發(fā)。針對樓宇安防情況提出有效的解決方案，通過一套系統(tǒng)管理軟件做平臺解決樓宇安防應用方面的需求問題。例如:在樓宇安防技術上主流的應用趨勢是高清，聯(lián)網(wǎng)，智能和平臺化。對此，在高清方面，考慮的是高清是否能夠?qū)崿F(xiàn)真正的高清技術，為了保證高質(zhì)量的視頻圖像質(zhì)量，針對光線昏暗，惡劣環(huán)境下的開發(fā)圖像增強功能。在傳輸和存儲，以及上墻指揮等環(huán)節(jié)上，關鍵是高清帶來的網(wǎng)絡帶寬數(shù)據(jù)傳輸壓力,達到存儲I/O性能的要求，及存儲素材的管理，檢索遷移，解碼上墻，實時觀看，智能處理等功能的有效實現(xiàn)。在實際中,支持高清的平臺系統(tǒng)最好是能支持模數(shù)混合，同時兼容高標清的系統(tǒng)，這樣才能有效的保障正常使用。因此，樓宇安防系統(tǒng)不僅能支持模數(shù)混合，高標清兼容，同時支持所有的設備，包括周邊的輔助設備都能支持高標清兼容，管理系統(tǒng)支持需要高清時只須更換前端的攝像機和編碼器就行了，管理系統(tǒng)不必做大的調(diào)整。在解碼上墻環(huán)節(jié)，解碼產(chǎn)品支持萬能解碼上墻，任何碼率。在存儲環(huán)節(jié)，分析發(fā)現(xiàn)在整個存儲環(huán)節(jié)中有一些特殊的現(xiàn)象，如存儲距離和前端數(shù)量存在一個最優(yōu)布局特征，按照攝像機分布特征進行存儲的設計。全面考慮了本地存儲、分布存儲和中心存儲三種模式混合的最佳組合設計，可以在存儲地點、存儲方式，網(wǎng)絡建設等環(huán)節(jié)達到最優(yōu)化。使存儲的優(yōu)化處理更適于大面積寫，小量讀，I/O平穩(wěn)的應用環(huán)境。在存儲管理上，使用總體存儲智能管理技術，按需要進行存儲資料的格式統(tǒng)一，遷移和證據(jù)化等管理技術。

對樓宇安防監(jiān)控來說，相關的前端設備，傳輸光纖，路由交換等通訊設備、廣電級的專業(yè)接口設備，存儲設備，管理系統(tǒng)等一應俱全，很容易建起高清監(jiān)控系統(tǒng)。但現(xiàn)實的關鍵的原因之一就是匹配的高清硬件設備的成本比較高。所以，最核心的思路就是在軟件系統(tǒng)的基礎上，在現(xiàn)有的環(huán)境下對軟件系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)技術做優(yōu)化，使用戶在目前的環(huán)境下能夠使用高清,并且用上高清后還要能用好高清，真正把高清的價值發(fā)揮出來，有起更大的作用。在有限的條件下，要做到碼流的又低又平穩(wěn)，又要圖像的高質(zhì)量,這就需要深刻的掌握編解碼的技巧。在這個環(huán)節(jié)上，一直強調(diào)它在視音頻處理技術上的技術掌握，這種來自底層技術的細節(jié)處理能力。當然，廣電行業(yè)應用過程中積累的各種視音頻應用技巧，也是它的優(yōu)勢所在。例如安防監(jiān)控關心的是圖像、車牌、人、運動物體的細節(jié)，軟件系統(tǒng)可以按對象不同分成不同的編碼技術，以此來保證目標對象的畫質(zhì)，這一技術不管是在標清系統(tǒng)還是在高清系統(tǒng)里都可以得到有效的應用。編解碼處理能力，可以使系統(tǒng)在現(xiàn)有的硬件設備環(huán)境下，在保證同樣質(zhì)量的前提下降低碼流，通過碼流的降低，將帶來帶寬、存儲、處理等一系列環(huán)節(jié)上的成本降低。除了從源頭編解碼環(huán)節(jié)上解決問題來支持高清的實現(xiàn)之外，還在其它環(huán)節(jié)上做了功夫。如在前端攝像機源頭上，如果攝像機無法良好的處理圖像，在平臺中心端，包括顯示端，也會有一些特殊的處理技術；包括相關的廣電級連接口，上電視墻等技術工作。

把樓宇安防工程并入到廣電網(wǎng)絡高清應用系統(tǒng)架構上，將廣電高清技術移植到樓宇安防上。再從樓宇安防監(jiān)控的實際應用情況出發(fā)做針對性的技術應用。如何通過技術優(yōu)化的手段全面實現(xiàn)高清監(jiān)控，這是推動廣電技術高清應用于樓宇安防的思路。