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1、洛阳上升沿洛阳上升沿高清监控解决方案高清监控解决方案洛阳上升沿电子科技有限公司目录目录概述概述1高清网络摄像机的优势高清网络摄像机的优势23 3高清视频监控解决方案的优势高清视频监控解决方案的优势4 46传统的视频监控解决方案传统的视频监控解决方案洛阳上升沿电子科技有限公司概述概述 视频监控作为社会安全防控的重要手段，越来越广泛的应用在各个领域。视频监控作为社会安全防控的重要手段，越来越广泛的应用在各个领域。无论是在城市的道路、银行、商店，还是在小区、学校、办公大厦等场所，监控无论是在城市的道路、银行、商店，还是在小区、学校、办公大厦等场所，监控摄像机无处不在。摄像机无处不在。遗憾的是，在过去
2、的视频监控系统中，视频监控的质量和效果往往差强遗憾的是，在过去的视频监控系统中，视频监控的质量和效果往往差强人意。在事故发生时，现场的视频资料是最宝贵的证据，当我们去查阅事故发生人意。在事故发生时，现场的视频资料是最宝贵的证据，当我们去查阅事故发生现场的录像时，往往只能通过人或车辆的大致轮廓进行推理或猜测，无法看清人现场的录像时，往往只能通过人或车辆的大致轮廓进行推理或猜测，无法看清人的面部特征和车辆的细节特征（例如车牌），这极大的影响了监控的应用。的面部特征和车辆的细节特征（例如车牌），这极大的影响了监控的应用。如今，在电视信号、视频会议、数字录像机等各个跟视频相关的产品均已如今，在电视信号
3、、视频会议、数字录像机等各个跟视频相关的产品均已经进入百万像素的高清时代，大家都希望看到视频监控的图像质量也能与时俱进。经进入百万像素的高清时代，大家都希望看到视频监控的图像质量也能与时俱进。推出的百万像素的网络摄像机，分辨率达到了推出的百万像素的网络摄像机，分辨率达到了720p720p（12807201280720）和）和1080p1080p（1920108019201080），配合的高清），配合的高清NVRNVR和监控管理平台，可实现高清晰度、高可和监控管理平台，可实现高清晰度、高可靠性、高性价比的视频监控解决方案。靠性、高性价比的视频监控解决方案。洛阳上升沿电子科技有限公司目录目录概述概
4、述1高清网络摄像机的优势高清网络摄像机的优势23 3高清视频监控解决方案的优势高清视频监控解决方案的优势4 46传统的视频监控解决方案传统的视频监控解决方案洛阳上升沿电子科技有限公司半数字半模拟的视频监控时代半数字半模拟的视频监控时代 目前国内的视频监控市场纯粹的模拟视频监控系统已经不多见，更多的是以目前国内的视频监控市场纯粹的模拟视频监控系统已经不多见，更多的是以NVR+NVR+适配器、网络监控平台适配器、网络监控平台+编码器、网络监控平台编码器、网络监控平台+DVR+DVR等形式为代表的半数字等形式为代表的半数字半模拟的视频监控系统。半模拟的视频监控系统。这些监控系统无论后端是如何处理视频
5、图像的，最开始的成像部分，均输出这些监控系统无论后端是如何处理视频图像的，最开始的成像部分，均输出的是的是PAL/NTSCPAL/NTSC制的复合视频信号，也就是我们通常所说的通过同轴电缆传输，由制的复合视频信号，也就是我们通常所说的通过同轴电缆传输，由BNCBNC接口输入输出的模拟视频信号。接口输入输出的模拟视频信号。下图模拟了视频图像从成像、数下图模拟了视频图像从成像、数/模、模模、模/数转换、编码到网络传输的全过程。数转换、编码到网络传输的全过程。传感器传感器光光线线镜头镜头D/AA/D编码编码网络网络传输传输P/NP/N制复合视频信号制复合视频信号成像成像采集与编码采集与编码DSP洛阳
6、上升沿电子科技有限公司复合视频信号（复合视频信号（CVBS）的局限）的局限传统的模拟摄像机输出的均为传统的模拟摄像机输出的均为P/NP/N制的复合视频信号，有如下的局限：制的复合视频信号，有如下的局限：1 1、采样后最高仅能达到、采样后最高仅能达到720*576720*576分辨率，也就是分辨率，也就是40w40w像素左右像素左右2 2、绝大部分模拟摄像机均是隔行扫描的，拍摄运动物体时会有模糊或锯齿现、绝大部分模拟摄像机均是隔行扫描的，拍摄运动物体时会有模糊或锯齿现象象3 3、亮度信号和色度信号混合传输，亮色分离得不好，就有杂色出现、亮度信号和色度信号混合传输，亮色分离得不好，就有杂色出现4
7、4、模拟摄像机本身就有模转数和数转模两个步骤，再经过数字化的编码，图、模拟摄像机本身就有模转数和数转模两个步骤，再经过数字化的编码，图像质量进一步下降。像质量进一步下降。洛阳上升沿电子科技有限公司分辨率过低分辨率过低分辨率过低，往往拍到了作案场景，分辨率过低，往往拍到了作案场景，拍不到作案的细节和作案人的面部拍不到作案的细节和作案人的面部特征。特征。P/N制下的复合视频信号严格制下的复合视频信号严格限制了传输的带宽，以限制了传输的带宽，以PAL制为例，制为例，传输的带宽只有传输的带宽只有6MHz，经过数字，经过数字采集后最大分辨率为采集后最大分辨率为720*576，每，每秒秒25帧。帧。因此，
8、无论怎样增加传感器的因此，无论怎样增加传感器的像素，怎样提高水平清晰度，都无像素，怎样提高水平清晰度，都无法超越法超越720*576这个分辨率，帧率这个分辨率，帧率也不会超过也不会超过25fps。洛阳上升沿电子科技有限公司隔行扫描隔行扫描隔行扫描，拍摄运动物体的时候有隔行扫描，拍摄运动物体的时候有锯齿或模糊现象。锯齿或模糊现象。模拟摄像机除了绝少部分的低分辨率黑白外，都是隔行扫描的。在模拟摄像机除了绝少部分的低分辨率黑白外，都是隔行扫描的。在PALPAL制下，每秒有制下，每秒有2525帧，帧，5050场。每一场只有半幅图像场。每一场只有半幅图像,只有奇数行的场叫做奇数场，只有偶数行的场叫做偶数
9、只有奇数行的场叫做奇数场，只有偶数行的场叫做偶数场。场。由于模拟视频图像是由两个隔行扫描的场信号构成，这意味着我们看到的图像的每一由于模拟视频图像是由两个隔行扫描的场信号构成，这意味着我们看到的图像的每一帧都是由两个采集时间不同的帧都是由两个采集时间不同的“半幅半幅”图像合并而成的。当物体的运动速度较快时，由于图像合并而成的。当物体的运动速度较快时，由于采集时间不同步，导致两个半幅图像不能准确合并，会出现重影或者锯齿现象。采集时间不同步，导致两个半幅图像不能准确合并，会出现重影或者锯齿现象。洛阳上升沿电子科技有限公司隔行扫描隔行扫描 下面，我们就来模拟一下隔行扫描的技术。下图是连续拍摄的两幅图
10、片，一张只下面，我们就来模拟一下隔行扫描的技术。下图是连续拍摄的两幅图片，一张只保留奇数行，一张只保留偶数行。保留奇数行，一张只保留偶数行。奇数场奇数场偶数场偶数场洛阳上升沿电子科技有限公司隔行扫描隔行扫描在逐行扫描的显示器中，必须把奇数场和偶数场合并，变成一帧，再进行显示。在逐行扫描的显示器中，必须把奇数场和偶数场合并，变成一帧，再进行显示。奇数场奇数场偶数场偶数场洛阳上升沿电子科技有限公司隔行扫描隔行扫描合并后的帧图像在表现运动物体时，锯齿现象比较严重，这需要再做一些优化的算法合并后的帧图像在表现运动物体时，锯齿现象比较严重，这需要再做一些优化的算法（DeinterlaceDeinterl
11、ace，反交错）。但无论怎样，都不可能和逐行扫描的图像一样清楚。，反交错）。但无论怎样，都不可能和逐行扫描的图像一样清楚。合并后的一帧局部截图合并后的一帧局部截图优化后优化后逐行扫描逐行扫描洛阳上升沿电子科技有限公司亮度信号和色度信号混合传输亮度信号和色度信号混合传输复合视频信号中的亮度信号和色度复合视频信号中的亮度信号和色度信号是混合传输的，在显示时如果信号是混合传输的，在显示时如果亮色分离不好，画面无层次感，杂亮色分离不好，画面无层次感，杂色较多。色较多。洛阳上升沿电子科技有限公司多次数多次数/模或模模或模/数转换数转换 模拟摄像机通过传感器模拟摄像机通过传感器 (CCD(CCD或或CMO
12、S)CMOS)将光信号转换成数字信号，然后由将光信号转换成数字信号，然后由DSPDSP调制成电视模拟信号，再通过同轴电缆传输至编码器转换成数字信号。这调制成电视模拟信号，再通过同轴电缆传输至编码器转换成数字信号。这样的处理方式导致图像的损伤程度变大，杂色和噪点较多。样的处理方式导致图像的损伤程度变大，杂色和噪点较多。CCD模模/数数DSP数数/模模模模/数数采集采集编码编码多次数模转换！多次数模转换！洛阳上升沿电子科技有限公司目录目录概述概述1高清网络摄像机的优势高清网络摄像机的优势23 3高清视频监控解决方案的优势高清视频监控解决方案的优势4 4传统的视频监控解决方案传统的视频监控解决方案洛
13、阳上升沿电子科技有限公司高清网络摄像机的优势高清网络摄像机的优势对比传统的模拟摄像机，高清网络摄像机的优势如下：对比传统的模拟摄像机，高清网络摄像机的优势如下：1 1、百万像素的分辨率，视频图像清晰度质的飞跃、百万像素的分辨率，视频图像清晰度质的飞跃2 2、1616：9 9的宽屏风格，视野更加开阔的宽屏风格，视野更加开阔3 3、高清晰度的画面质量，为智能图像分析提供广阔市场、高清晰度的画面质量，为智能图像分析提供广阔市场4 4、逐行扫描技术，在拍摄高速运动的物体时更有优势、逐行扫描技术，在拍摄高速运动的物体时更有优势5 5、全数字化的视频图像处理，减少了图像受损的步骤、全数字化的视频图像处理，
14、减少了图像受损的步骤6 6、亮度信号和色度信号分开处理，画面细腻无杂色、亮度信号和色度信号分开处理，画面细腻无杂色洛阳上升沿电子科技有限公司百万像素的分辨率，视频图像清晰度质的飞跃百万像素的分辨率，视频图像清晰度质的飞跃 模拟摄像机输出的是复合视频信号，受到模拟摄像机输出的是复合视频信号，受到N/PN/P制规范的约束，经过视频采样制规范的约束，经过视频采样后后PALPAL制下最大分辨率为制下最大分辨率为720576720576，NTSCNTSC制下最大分辨率为制下最大分辨率为720480720480。也就是。也就是说模拟视频图像经过编码后的最高像素仅仅在说模拟视频图像经过编码后的最高像素仅仅在
15、4040万左右。万左右。而网络摄像机的分辨率可以达到而网络摄像机的分辨率可以达到720p720p或或1080p1080p甚至更高。与模拟摄像机相甚至更高。与模拟摄像机相比，高清网络摄像机的清晰度有大幅的提升，能够覆盖更广的区域，提供更比，高清网络摄像机的清晰度有大幅的提升，能够覆盖更广的区域，提供更清晰的细节。下图是清晰的细节。下图是720p720p高清摄像机的实拍抓图，车牌号码清晰可辨。高清摄像机的实拍抓图，车牌号码清晰可辨。洛阳上升沿电子科技有限公司16：9的宽屏风格，视野更加开阔的宽屏风格，视野更加开阔 高清网络摄像机采用高清网络摄像机采用16：9的规格，与模拟摄像机相比，在相同焦距的情
16、的规格，与模拟摄像机相比，在相同焦距的情况下，视野更加开阔。况下，视野更加开阔。高清高清720p720p，1616：9 9D1D1，4 4：3 3增加增加25%25%高清晰度的画面质量，为智能图像分析提供广阔市场高清晰度的画面质量，为智能图像分析提供广阔市场 在同一角度，我们利用模拟摄像机和编码器拍摄的在同一角度，我们利用模拟摄像机和编码器拍摄的CIF(352*288)CIF(352*288)和和D1(704*576)D1(704*576)的的视频截图，与利用高清摄像机拍摄的视频截图，与利用高清摄像机拍摄的720p720p的视频截图对比。的视频截图对比。洛阳上升沿电子科技有限公司洛阳上升沿电子
17、科技有限公司高清晰度的画面质量，为智能图像分析提供广阔市场高清晰度的画面质量，为智能图像分析提供广阔市场我们再将三幅图像的细节进行放大，可以看出我们再将三幅图像的细节进行放大，可以看出CIFCIF分辨率的中的小女孩面部轮廓非分辨率的中的小女孩面部轮廓非常模糊，基本上无法辨别；常模糊，基本上无法辨别；D1D1分辨率中的小女孩的五官依稀可辨，通过智能算法可分辨率中的小女孩的五官依稀可辨，通过智能算法可捕获人脸，却无法进行智能匹配；而利用的捕获人脸，却无法进行智能匹配；而利用的720p720p高清摄像机拍摄的图像中，小女孩高清摄像机拍摄的图像中，小女孩的五官非常清晰，已经达到了智能图像分析的人脸捕获
18、与匹配对于图像清晰度的要的五官非常清晰，已经达到了智能图像分析的人脸捕获与匹配对于图像清晰度的要求。求。洛阳上升沿电子科技有限公司逐行扫描技术，在拍摄高速运动的物体时更有优势逐行扫描技术，在拍摄高速运动的物体时更有优势 无论用何种方式来显示隔行扫描的图像，都不可避免的产生无论用何种方式来显示隔行扫描的图像，都不可避免的产生“图像错位图像错位”的问题，的问题，在同样分辨率下，两场图像组合而成的帧图像，一定没有逐行扫描的帧图像清晰，尤在同样分辨率下，两场图像组合而成的帧图像，一定没有逐行扫描的帧图像清晰，尤其是在拍摄运动物体的时候。其是在拍摄运动物体的时候。我们再来看一下利用逐行扫描技术和隔行扫描
19、技术在同一场景实拍的截图。虽然模我们再来看一下利用逐行扫描技术和隔行扫描技术在同一场景实拍的截图。虽然模拟摄像机经过编码后，码率高达拟摄像机经过编码后，码率高达1.5M，但是运动的物体还是模糊，这跟视频编码技术，但是运动的物体还是模糊，这跟视频编码技术无关，是模拟摄像机的隔行扫描所致。无关，是模拟摄像机的隔行扫描所致。模拟摄像机模拟摄像机+编码器，编码器，D1D1，隔行，隔行，1.5Mbps1.5Mbps高清网络摄像机，高清网络摄像机，720p720p，逐行，逐行，1Mbps1Mbps（局部截图）（局部截图）洛阳上升沿电子科技有限公司全数字化的视频图像处理，减少了图像受损的步骤全数字化的视频图
20、像处理，减少了图像受损的步骤 在很长一段时间内，提及网络视频监控，用户首先想到的是数字图像质量差，不如模在很长一段时间内，提及网络视频监控，用户首先想到的是数字图像质量差，不如模拟图像清晰。这是由于目前视频监控的前端通常由模拟摄像机和编码器组成，模拟摄像机拟图像清晰。这是由于目前视频监控的前端通常由模拟摄像机和编码器组成，模拟摄像机通过传感器通过传感器 (CCD(CCD或或CMOS)CMOS)将光信号转换成数字信号，然后由将光信号转换成数字信号，然后由DSPDSP调制成电视模拟信号，再调制成电视模拟信号，再通过同轴电缆传输至编码转换成数字信号。这样的处理方式导致图像的损伤程度变大，杂通过同轴电
21、缆传输至编码转换成数字信号。这样的处理方式导致图像的损伤程度变大，杂色和噪点较多。示意图如下：色和噪点较多。示意图如下：而高清网络摄像机通过传感器将光信号转换成数字信号后，直接由处理器压缩编而高清网络摄像机通过传感器将光信号转换成数字信号后，直接由处理器压缩编码，大大降低了图像处理的数据量，画质干净细腻，没有明显的噪点。示意图如下：码，大大降低了图像处理的数据量，画质干净细腻，没有明显的噪点。示意图如下：对比上述两张图，由模拟摄像机和编码器组成的视频前端，比高清网络摄像机多对比上述两张图，由模拟摄像机和编码器组成的视频前端，比高清网络摄像机多了数转模和模转数两个步骤，图像质量自然会变差。了数转
22、模和模转数两个步骤，图像质量自然会变差。CCD模模/数数DSP数数/模模模模/数数采集采集编码编码CCD模模/数数DSP编码编码洛阳上升沿电子科技有限公司亮度信号和色度信号分开处理，画面细腻无杂色亮度信号和色度信号分开处理，画面细腻无杂色 此外，模拟摄像机传输视频图像时亮度信号和色度信号是混合传输的，在模转数此外，模拟摄像机传输视频图像时亮度信号和色度信号是混合传输的，在模转数之前还需要进行亮色分离，在亮色分离做得不够完全时，我们看到的图像就会有杂色之前还需要进行亮色分离，在亮色分离做得不够完全时，我们看到的图像就会有杂色出现。在同一场景拍摄的视频截图对比如下出现。在同一场景拍摄的视频截图对比
23、如下:模拟摄像机模拟摄像机+编码器，编码器，D1D1，1.5Mbps1.5Mbps高清网络摄像机，高清网络摄像机，720p720p，1Mbps1Mbps洛阳上升沿电子科技有限公司目录目录概述概述1高清网络摄像机的优势高清网络摄像机的优势23 3高清视频监控解决方案的优势高清视频监控解决方案的优势4 4传统的视频监控解决方案传统的视频监控解决方案洛阳上升沿电子科技有限公司高清解决方案的优势高清解决方案的优势针对于其它厂家推出的高清摄像机，我们的高清解决方案在技术、价格和整体方案部针对于其它厂家推出的高清摄像机，我们的高清解决方案在技术、价格和整体方案部分都具有极强的竞争优势。分都具有极强的竞争优
24、势。1 1、实现高清拍摄，采用性价比较高的、实现高清拍摄，采用性价比较高的CMOSCMOS传感器传感器2 2、实现高清视频传输，最低仅需使用、实现高清视频传输，最低仅需使用2M2M带宽带宽3 3、实现高清视频存储，利用专业的、实现高清视频存储，利用专业的IPIP存储设备进行堆叠存储设备进行堆叠4 4、实现互联网浏览，利用双流技术传输低分辨率码流、实现互联网浏览，利用双流技术传输低分辨率码流洛阳上升沿电子科技有限公司高清视频监控整体解决方案高清视频监控整体解决方案现在安防市场上绝大多数的高清网络摄像机，仅能通过简易的现在安防市场上绝大多数的高清网络摄像机，仅能通过简易的webweb页面进行浏览，
25、没页面进行浏览，没有专业监控主机的支持，无法大规模的使用。推出高清网络摄像机，可无缝接入高有专业监控主机的支持，无法大规模的使用。推出高清网络摄像机，可无缝接入高清清NVRNVR和监控管理平台，在采集编码、图像浏览、录像回放等各个环节全面支持高清，和监控管理平台，在采集编码、图像浏览、录像回放等各个环节全面支持高清，实现专业的高清视频监控整体解决方案。实现专业的高清视频监控整体解决方案。洛阳上升沿电子科技有限公司实现高清拍摄，采用性价比较高的实现高清拍摄，采用性价比较高的CMOS传感器传感器传感器：是一种半导体成像器件传感器：是一种半导体成像器件 ，将光学影像转化为视频信号。目前广，将光学影像
26、转化为视频信号。目前广泛使用的是泛使用的是CCDCCD和和CMOSCMOS两种模式的传感器。传感器是影响图像质量好坏的两种模式的传感器。传感器是影响图像质量好坏的关键器件。关键器件。特征特征CCD传感器传感器CMOS传感器传感器成像成像每个像素先整合画面再到单一放大器上统一每个像素先整合画面再到单一放大器上统一处理，可以保持资料的完整性处理，可以保持资料的完整性 每个像素先行到各自放大器再整合成一个画面每个像素先行到各自放大器再整合成一个画面图像质量图像质量通透性、明锐度都很好通透性、明锐度都很好色彩还原能力较强色彩还原能力较强照度照度灵敏度高，一般为灵敏度高，一般为0.011Lux灵敏度低，
27、一般为灵敏度低，一般为315Lux成本成本高高低低处理速度处理速度较慢较慢较快，适合处理高清或高帧率数据较快，适合处理高清或高帧率数据总结总结成像效果好，灵敏度高，制程复杂，成本较成像效果好，灵敏度高，制程复杂，成本较高。适合使用在对图像分辨率要求不高的摄高。适合使用在对图像分辨率要求不高的摄像机中。像机中。成像效果略逊于成像效果略逊于CCD，但可以快速处理大流量的数，但可以快速处理大流量的数据，制程简单，成本较低。使用在高清摄像机中，据，制程简单，成本较低。使用在高清摄像机中，性价比相对较高性价比相对较高洛阳上升沿电子科技有限公司实现高清视频传输，最低仅需使用实现高清视频传输，最低仅需使用2
28、M带宽带宽 在人们的印象中，高清信号的传输需要占用很大的带宽。的确，在高清网络在人们的印象中，高清信号的传输需要占用很大的带宽。的确，在高清网络摄像机的发展初期，采用摄像机的发展初期，采用MJPEGMJPEG的编码方式，的确需要动辄十几的编码方式，的确需要动辄十几MbpsMbps甚至几十甚至几十MbpsMbps的的带宽。而高清网络摄像机采用带宽。而高清网络摄像机采用H.264H.264的编码格式，压缩比是的编码格式，压缩比是MJPEGMJPEG的的4-64-6倍。倍。720p720p高清高清网络摄像机仅需网络摄像机仅需2Mbps-4Mbps2Mbps-4Mbps左右的带宽，左右的带宽，1080
29、p1080p摄像机所需的带宽在摄像机所需的带宽在4Mbps-8Mbps4Mbps-8Mbps之之间。间。下图为下图为H.264H.264、MPEG4MPEG4和和MJPEGMJPEG在在720p720p分辨率下的对比：分辨率下的对比：洛阳上升沿电子科技有限公司实现高清视频存储，利用专业的实现高清视频存储，利用专业的IP存储设备进行堆叠存储设备进行堆叠 高清高清NVRNVR内置内置8 8块硬盘，按照目前市面上监控专用硬盘的常用容量块硬盘，按照目前市面上监控专用硬盘的常用容量1T1T计算，总容计算，总容量为量为8T8T。若监控场合所需录像存储时间较长，。若监控场合所需录像存储时间较长，NVRNVR
30、的本地硬盘容量不够时，可以接的本地硬盘容量不够时，可以接入入eSATAeSATA或者或者IPIP磁盘阵列来实现高清录像的海量存储。磁盘阵列来实现高清录像的海量存储。例如银行的录像存储时间通常需要例如银行的录像存储时间通常需要3 3个月到个月到6 6个月左右，按照每路高清码流是个月左右，按照每路高清码流是2Mbps2Mbps的码率计算，的码率计算，4 4路高清码流存储路高清码流存储6 6个月所需的磁盘空间约为个月所需的磁盘空间约为14.8T14.8T。这样，在。这样，在NVRNVR内置硬盘不能满足要求的情况下，外接一台内置硬盘不能满足要求的情况下，外接一台8 8个磁盘位的个磁盘位的IPIP磁阵即可。磁阵即可。洛阳上升沿电子科技有限公司实现互联网浏览，利用双流技术传输低分辨率码流实现互联网浏览，利用双流技术传输低分辨率码流NVRNVR可实现双码流传输，高分辨率的码流（可实现双码流传输，高分辨率的码流（1080p1080p、720p720p）用于存储和局域网）用于存储和局域网内传输，充分保障了录像数据的清晰度，低分辨率的码流（内传输，充分保障了录像数据的清晰度，低分辨率的码流（CIFCIF、QCIFQCIF）用于互）用于互联网传输，充分保障了视频远程浏览的流畅性。联网传输，充分保障了视频远程浏览的流畅性。