廣電高清技術(shù)在樓宇安防中的應(yīng)用

陳兆華

南陽(yáng)市宛城區(qū)有線(xiàn)電視中心（473000）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已成為樓宇建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)中主要部分。廣電高清技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中成為發(fā)展趨勢(shì)，越來(lái)越多的監(jiān)控設(shè)備和管理系統(tǒng)，與廣電高清技術(shù)的資源共享。

目前，高清樓宇監(jiān)控的監(jiān)控設(shè)備和管理系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù),是應(yīng)用廣電高清技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)，在涉及到圖像效果都向廣電高清技術(shù)畫(huà)質(zhì)看齊。HDSDI前端的攝像機(jī)是以統(tǒng)一的廣電高清標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制造生產(chǎn)，HD-SDI遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓舛藱C(jī)應(yīng)用單纖傳輸一路HD-SDI全高清。雖然HD-SDI高清矩陣最早應(yīng)用于廣電高清技術(shù)，后應(yīng)用于樓宇安防技術(shù)的HDSDI矩陣,但是廣電高清技術(shù)和安防技術(shù)對(duì)矩陣的基本要求有不同之處。1）廣電高清技術(shù)對(duì)HD-SDI矩陣只是要求對(duì)視頻和音頻的簡(jiǎn)單切換，基本上不會(huì)涉及到對(duì)前端攝像機(jī)的動(dòng)點(diǎn)(PTZ)控制；而樓宇安防技術(shù)對(duì)矩陣的基本要求是除了要對(duì)前端的攝像機(jī)進(jìn)行視頻切換外還要對(duì)HD-SDI的云臺(tái)或球機(jī)進(jìn)行HD-SDI的控制。2）廣電高清技術(shù)的HD-SDI矩陣規(guī)模比較小，廣電高清技術(shù)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(jī)的容量做到128路輸入和輸出。這個(gè)容量對(duì)于對(duì)普通樓宇監(jiān)控可以使用的，對(duì)大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)滿(mǎn)足不了。3）廣電高清技術(shù)對(duì)HD-SDI矩陣的要求較為簡(jiǎn)單只需一個(gè)切換器的功能，但是樓宇安防技術(shù)需要矩陣具有全交叉切換、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、權(quán)限設(shè)置、字符疊加、視頻環(huán)通、成組切換等功能，針對(duì)廣電高清技術(shù)的HD-SDI矩陣是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

針對(duì)以上技術(shù)應(yīng)用不同，使用安防系統(tǒng)管理平臺(tái)來(lái)解決:①原來(lái)使用的通用設(shè)備如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)、PC或者做其他設(shè)備，而開(kāi)發(fā)了一些簡(jiǎn)單的平臺(tái)系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)樓宇安防，對(duì)于用戶(hù)的大多數(shù)特殊需求和真實(shí)應(yīng)用功能很難有效的滿(mǎn)足；②靠大型項(xiàng)目集成技術(shù)，做大系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)。針對(duì)樓宇安防情況提出有效的解決方案，通過(guò)一套系統(tǒng)管理軟件做平臺(tái)解決樓宇安防應(yīng)用方面的需求問(wèn)題。例如:在樓宇安防技術(shù)上主流的應(yīng)用趨勢(shì)是高清，聯(lián)網(wǎng)，智能和平臺(tái)化。對(duì)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(shù)，為了保證高質(zhì)量的視頻圖像質(zhì)量，針對(duì)光線(xiàn)昏暗，惡劣環(huán)境下的開(kāi)發(fā)圖像增強(qiáng)功能。在傳輸和存儲(chǔ)，以及上墻指揮等環(huán)節(jié)上，關(guān)鍵是高清帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)帶寬數(shù)據(jù)傳輸壓力,達(dá)到存儲(chǔ)I/O性能的要求，及存儲(chǔ)素材的管理，檢索遷移，解碼上墻，實(shí)時(shí)觀看，智能處理等功能的有效實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際中,支持高清的平臺(tái)系統(tǒng)最好是能支持模數(shù)混合，同時(shí)兼容高標(biāo)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(biāo)清兼容，同時(shí)支持所有的設(shè)備，包括周邊的輔助設(shè)備都能支持高標(biāo)清兼容，管理系統(tǒng)支持需要高清時(shí)只須更換前端的攝像機(jī)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(wàn)能解碼上墻，任何碼率。在存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，分析發(fā)現(xiàn)在整個(gè)存儲(chǔ)環(huán)節(jié)中有一些特殊的現(xiàn)象，如存儲(chǔ)距離和前端數(shù)量存在一個(gè)最優(yōu)布局特征，按照攝像機(jī)分布特征進(jìn)行存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)。全面考慮了本地存儲(chǔ)、分布存儲(chǔ)和中心存儲(chǔ)三種模式混合的最佳組合設(shè)計(jì)，可以在存儲(chǔ)地點(diǎn)、存儲(chǔ)方式，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等環(huán)節(jié)達(dá)到最優(yōu)化。使存儲(chǔ)的優(yōu)化處理更適于大面積寫(xiě)，小量讀，I/O平穩(wěn)的應(yīng)用環(huán)境。在存儲(chǔ)管理上，使用總體存儲(chǔ)智能管理技術(shù)，按需要進(jìn)行存儲(chǔ)資料的格式統(tǒng)一，遷移和證據(jù)化等管理技術(shù)。

對(duì)樓宇安防監(jiān)控來(lái)說(shuō)，相關(guān)的前端設(shè)備，傳輸光纖，路由交換等通訊設(shè)備、廣電級(jí)的專(zhuān)業(yè)接口設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備，管理系統(tǒng)等一應(yīng)俱全，很容易建起高清監(jiān)控系統(tǒng)。但現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵的原因之一就是匹配的高清硬件設(shè)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(chǔ)上，在現(xiàn)有的環(huán)境下對(duì)軟件系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)做優(yōu)化，使用戶(hù)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(jià)值發(fā)揮出來(lái)，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(gè)環(huán)節(jié)上，一直強(qiáng)調(diào)它在視音頻處理技術(shù)上的技術(shù)掌握，這種來(lái)自底層技術(shù)的細(xì)節(jié)處理能力。當(dāng)然，廣電行業(yè)應(yīng)用過(guò)程中積累的各種視音頻應(yīng)用技巧，也是它的優(yōu)勢(shì)所在。例如安防監(jiān)控關(guān)心的是圖像、車(chē)牌、人、運(yùn)動(dòng)物體的細(xì)節(jié)，軟件系統(tǒng)可以按對(duì)象不同分成不同的編碼技術(shù)，以此來(lái)保證目標(biāo)對(duì)象的畫(huà)質(zhì)，這一技術(shù)不管是在標(biāo)清系統(tǒng)還是在高清系統(tǒng)里都可以得到有效的應(yīng)用。編解碼處理能力，可以使系統(tǒng)在現(xiàn)有的硬件設(shè)備環(huán)境下，在保證同樣質(zhì)量的前提下降低碼流，通過(guò)碼流的降低，將帶來(lái)帶寬、存儲(chǔ)、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(wèn)題來(lái)支持高清的實(shí)現(xiàn)之外，還在其它環(huán)節(jié)上做了功夫。如在前端攝像機(jī)源頭上，如果攝像機(jī)無(wú)法良好的處理圖像，在平臺(tái)中心端，包括顯示端，也會(huì)有一些特殊的處理技術(shù)；包括相關(guān)的廣電級(jí)連接口，上電視墻等技術(shù)工作。

把樓宇安防工程并入到廣電網(wǎng)絡(luò)高清應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)上，將廣電高清技術(shù)移植到樓宇安防上。再?gòu)臉怯畎卜辣O(jiān)控的實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā)做針對(duì)性的技術(shù)應(yīng)用。如何通過(guò)技術(shù)優(yōu)化的手段全面實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控，這是推動(dòng)廣電技術(shù)高清應(yīng)用于樓宇安防的思路。