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SDI摄像机在平安城市中的应用

查看次数:次  发布时期:2012-11-28  【返回】

        “平安城市”建设,从最早2004年开始的21个城市试点及2005年3111工程至今已近八年时间,透过大规模的省、市、县三级开展报警与监控系统工程建设,目前中国“平安城市”已进入密集及二期建置时期,预计在十二五计划下,未来几年仍会有近百亿人民币的市场规模,衍生的商机可谓庞大。

  “平安城市”项目在安防领域有着典型的特点,如涉及的区域广、站点数量较多;人流量大,涉及到防灾、治安等多个方面;其包括重点企事业单位监控、社区监控、网吧/宾馆行业监控、危险/污染行业监控、闯红灯电子警察、城市出入卡口监控、公共道路/治安场所监控。其将整个城市的监控作为一个整体,各个站点的图像会涉及到多个系统、多个部门;在控制中心,涉及到交通治安、社会治安、防灾等均需要实时视频作为第一手参考资料。

  因此,“平安城市”项目对监控系统的要求,已经不再仅仅是要求“看到”,而是要“看清”,标清系统所能提供的画面清晰度,已经成为系统升级的瓶颈,特别是智能交通的电子警察,违章车辆跟踪和车牌识别,更是要求前端实时图像高清化,否则智能分析将无从下手。

 


  前端视频采集

  电子警察系统对前端设备要求比较高,多会选用分辨率达到100万像素(720P)或者200万像素(1080P)的摄像机。目前在高清视频应用中常见的有基于色差分量等方式的模拟高清、基于HDMI/DVI等接口传输的数字高清、基于以太网进行传输的网络数字高清、以及在广播视频领域已经成熟应用的基于SDI接口的数字高清。综合来看,前面两种方式由于受到传输介质以及对信道的要求,其传输距离仅能满足临近设备之间的连接和传输,不适合应用于安防视频系统。

  基于以太网的高清视频具备了较好的灵活性,已经在标清视频应用中绽放出光彩,但在超过百万像素的应用中,由于视频压缩技术的限制,目前还无法将视频码流压缩到更低的应用范围。以一个200万像素的实时视频图像为例,其视频码率要求的经验值为6~8Mbps,甚至更高。而随着分辨率增大带来的问题并不只是简单的码流数量叠加,编码过程中由于关键帧带来的突发数据对传输网络的冲击更大。当有大量前端摄像点同时运行的系统中,要完全控制突发数据带来的影响几乎无法实现。由于数据量的增大,单帧数据的分组数增加,出现丢包的可能性就会增大。另外,基于以太网的各厂家高清视频设备的兼容问题也还没有比较完善的实际互换解决方案。

  SDI(Serial Digital Input,串行数字接口) 是 ITU-R BT.656 以及SMPTE(电影与电视工程师协会)提出的串行链路标准,通过75 欧姆同轴电缆来传输未压缩的数字视频,为高清视频传输和应用提供了另外一条道路。

  SDI接口现今已经有SMPTE 259M(SD-SDI,数据率270 Mbps)、SMPTE 292M(HD-SDI, 数据率1.485Gbps)、SMPTE 424M(3G-SDI,数据率达到2.97 Gbps)等多个标准。采用 SDI接口的系统中,没有引入压缩以及解压缩的过程,传输过程中也不需要考虑图像时间冗余度,因此,无需进行视频帧的缓冲,视频可以实时传送。摄像机传感器的信号能够经过SDI接口,无任何损失地直接到达显示单元。

  与网络数字高清比较起来,基于SDI接口的高清视频系统主要具备以下几个优点:

  · 高清图像无延迟实时传输——在传输过程中没有产生压缩与封包化的动作,无需编码和解码,使得系统图像不会产生延迟问题,可与模拟系统的实时性媲美,在要求实时监控的场合具有网络高清系统无法企及的优势;

  · 高清图像无损不失真——以未经压缩的数字图像在同轴电缆上或者光纤上传输,不失真。所提供的未压缩高清图像是智能监控所需的最佳图像来源。另外,SDI接口即使外延也不会带来网络外延问题,中心系统与前端系统是完全隔离的,不可能经过SDI接口产生网络入侵,安全性较网络系统要高。此外,由于视频是实时传送,不会出现网络系统中的视频中断或者延迟,避免带来错误的信息;

  · 系统升级方便——类似于传统模拟CCTV系统,在允许的距离内,更换摄像机和后端设备可以使用已有的同轴电缆、光纤线路,直接从模拟升级到FullHD的分辨率。比起转换到IP网络监控,经销商/工程商不需再做额外的升级和学习复杂的网络知识。基于SDI传输系统,还能嵌入音频信息,并可支持数据传输,现场使用方便。

  电警系统组成

  电子警察作为交通管理、违章抓拍、获取证据的一种手段,近几年已在全国各城市广泛使用,就其整体结构可以划分为二个部分,一是前端抓拍取证、二是后端智能分析处理。

  前端抓拍取证

  电子警察外部硬件设备以其功能上可划分成三个系统,它们是前端感应系统、抓拍摄像系统、后端传输系统

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