高清方面的各种知识汇总文档格式.docx

高清方面的各种知识汇总文档格式.docx

《高清方面的各种知识汇总文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高清方面的各种知识汇总文档格式.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值，而最高像素的数值是感光器件的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在感光器件真正参与感光部分的像素值，它往往会比最大像素值少很多，所以，在像素面积不变的情况下，数字摄像机/照相机能获得最大的图片像素，即为有效像素。

目前许多数码摄像机/照相机所标称的像素值往往是最大像素，而不是有效像素。

另外，同时同样的感光器件在拍摄视频和拍摄照片时所使用的有效像素也是不同的。

一般拍摄视频时所使用的有效像素要远远小于拍摄照片时所使用的有效像素。

教你如何鉴别高清IP摄像机的性能？

（标称720P/1080P的摄像机如何能够鉴别优劣）

高清摄像机的属于视频监控领域里的新兴事物，目前国内还没有统一的检验与测试标准。

因此，虽然同样标称为720P或1080P的高清摄像机，但是，在视觉感官上的差距却非常明显。

我们大致可以通过以下五点来简单的判断高清IP摄像机的优劣

1、清晰度测试

可以通过普通的视频图像清晰度（线数）测试卡来简单的判断高清摄像机的清晰度。

这种方法能够通过肉眼直接分辨出图像的清晰度，一般来说高清720P的摄像机测试卡指标能够清晰的分辨出大于800TVL电视线，而较差的高清摄相机这一指标会偏低，而且图像有抖动或毛边。

2、动态范围测试

可以通过普通的视频图像灰度等级测试卡来简单判断高清图像的灰度等级数据。

3、色彩还原

通过色彩测试卡或肉眼来判断比较高清视频图像的色彩还原度。

一般好的高清IP摄相机的还原度非常高，几乎可以达到非常逼真的还原效果。

4、信噪比

相同画面情况下对噪声的抑制处理也是衡量高清IP摄相机性能优劣的重要指标之一。

对于画面中暗块亮快的处理、噪声抑制直接决定了图像的画质效果，有许多低端的摄相机只能在100Lux以上的理想状态下输出较为清晰的画面，对于光线环境变化的适应能力很差，强光或者暗光的环境下没有对噪声抑制的有效手段，无法保证图像质量。

这种情况下高清图像是没有意义的，我们称之为伪高清。

5、图像编码压缩算法

IP高清摄相机对图像的编码压缩算法的好和差也是直接影响摄相机性能的重要指标之一，目前市场上的高清摄相机视频图像的编码压缩处理芯片分成DSP芯片虯SIC芯片两种载体，两者各有千秋，DSP芯片功能应用相对灵活,开发周期短，但是编码效率偏低，且成本较高。

ASIC芯片功能应用相对固定，开发周期长，但是编码效率很高，且大批量使用后成本较低。

不管是哪一种载体都需要好的视频编码压缩算法，好的算法能够在保证图像质量和清晰度的情况下尽可能的减少视频码流和存储容量。

较差的IP高清摄相机往往会在大运动量的情况下产生马赛克或水波纹等情况，直接影响视频图像质量。

高清图像如何存储？

高清图像的存储设备和传统的数字硬盘录像机DVR（DigitalVideoRecoder）不同，由于它直接输入的数字视频图像，因此它不需要进行图像的编码压缩，而只需要存储数字视频图像资料，除此之外，它还需要能够支持对IP高清摄像机的管理，网络服务、权限管理、Web服务等后端网络服务和应用支持。

这种设备我们统称为NVR（NetVideoRecorder）。

目前，NVR设备按照不同的使用需求有多种产品形态，其中包括分布式NVR和集中式NVR存储系统。

Q:

高清图像如何显示？

目前高清视频图像大都以720P（1280*720）或1080P（1920*1080）分辨率为主，由于分辨率达到了甚至超过了我们传统显示设备的显示能力范围，因此在高清图像的显示方面也引入了许多新的设备、标准和接口。

其中包括大屏幕高清显示器、HDMI接口等。

由于传统的数字显示接口以VGA标准为主，但是VGA标准接口的输出分辨率最大也只能达到1280*1024分辨率，因此，当我们需要显示1080P分辨率的高清图像时就必须采用以HDMI标准的接口进行视频信号的传输，采用支持1080P（FULLHD）分辨率的高清显示设备进行显示。

摄像机理论上来说它的清晰度上限没有限制，而衡量IP摄像机清晰度的标准和广播电视行业的标准一致，其中，标清分辨率为852×

480;

高清分辨率为1280×

720;

全高清分辨率为1920×

1080。

IP摄像机清晰度的标准就像我们拍的照片，高分辨率的照片图像放大后依然清楚，而低分辨率的照片放大后就很模糊。

从表1中我们可以看到标清、准高清和高清各种形态不同分辨率所对应的像素数，对了解像素分辨率和像素数有很大的帮助。

百万像素并不等于高清,百万像素就是高清，而且像素越高越好这是一个概念上的误区。

真正的高清视频监控或者说高清IP摄像机是具备HDTV标识的，并且符合SMPTE（美国电影电视工程师协会）标准的IP摄像机。

其中，高清IP摄像机的分辨率必须要达到1080i或者720p，并且在高分辨率下，16：

9的显示模式下可以达到全帧速。

据了解，美国电影电视工程师协会（SMPTE）定义的两个HDTV标准是SMPTE296M和SMPTE274M。

SMPTE296M（HDTV720P）定义的分辨率为1280×

720像素，16：

9格式的高保真色彩，15/30Hz顺序扫描频率，即每秒25-30帧，根据具体国家而定，还支持30/60Hz扫描频率，即每秒50/60帧。

（HDTV1080）定义的分辨率是1920×

1080像素，16：

9格式的高保真色彩，使用25/30Hz和50/60Hz的交错或顺序扫描频率。

符合SMPTE标准的摄像机即遵从HDTV质量，并应提供HDTV的所有分辨率、色彩保真度和帧速率优点。

所以，单纯追求的高分辨率并非就能提供高品质的高清视频图像。

从表2可以看出，标准的高清更适合安防监控，所以高清化是视频监控的基础。

目前，根据美国电影电视工程师协会（SMPTE）、国际电联（ITU）和我国国家广电的相关定义，真正的高清视频格式目前主要有三种：

720P（1280×

720分辨率，16：

9宽屏显示，逐行扫描/60Hz）;

1080i（1920×

1080分辨率，16：

9宽屏显示，隔行扫描/60Hz）;

1080P（1920×

9宽屏显示，逐行扫描/60Hz）。

其中，1080P是最高等级的高清视频清晰度标准。

高清监控需要“统一行动”

随着互联网的发展，网络化的普及，在监控领域中高清化越来越成为人们生活中不可或缺的一部分，而且趋势非常明显。

高清监控因网络而生，没有网络监控的普及就难以实现高清的图像存储和传输，同时网络也赋予高清监控系统鲜明的特征。

在视频会议领域，自2006年LifeSize推出业内第一款720P产品，到后来科达推出业内第一款1080P产品，高清早已获得应用，并已成为目前的主力市场。

而在视频监控领域，受各种因素的影响，高清才刚刚起步，而网络化的到来正在推动这一进程。

虽然有很多企业都在宣传高清网络监控系统，但百万像素高清网络摄像机及其配套产品目前还是新兴产品，很多用户都不清楚高清到底是什么效果。

这也难怪让用户在高清网络监控的应用上存有疑虑，如：

高清网络摄像机会不会不稳定、成本会不会比模拟设备高很多、带宽投入是否要成倍增加、数据量增加存储怎么解决、高清怎么显示监看、有什么样的平台来集中管理等等。

浅谈高清监控在智能建筑中的应用

　　对于视频监控而言，图像清晰度无疑是最关键的特性。

图像越清晰，细节越明显，观看体验越好，智能分析等应用业务的准确度也越高。

所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。

衡量图像清晰度的标准是分辨率，单位是像素。

这个值越大，图像越清晰。

所谓高清、标清，差异也就体现在这里。

两者之间的分界线就是百万像素或720p，达到百万像素或720p的就是高清。

（1）1080i格式，是标准数字电视显示模式。

1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16:

9，分辨率为1920×

1080，隔行/60Hz，行频为33.75KHz。

（2）720p格式，是标准数字电视显示模式。

750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线，16:

9，分辨率为1280×

720，逐行/60Hz，行频为45KHz。

（3）1080p格式，是标准数字电视显示模式。

1080逐行扫描，专业格式。

　　二、高清监控的优势

　　无论是从分辨率、显示效果还是流畅度来看，高清都比标清更有优势。

从分辨率来看，720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，在同样的显示环境下，高清会清晰得多。

从显示效果来看，高清既支持大屏显示，又支持16:

9宽屏显示，可以大大增强用户的观看体验。

从流畅度来看，高清支持更高的帧率，比如720p和1080i/1080p都可以支持60帧/秒或60场/秒，其图像流畅度比标清要高一倍。

所以，高清监控是监控行业发展最主流的趋势之一。

对客户而言，高清只有在包含了前端、平台、存储、浏览、显示等各个环节时才有意义。

因此，要实现真正的高清监控，必须从视频源的采集、视频信号的编码压缩、视频信号的传输、视频的浏览、录像文件的回放等环节全面支持高清。

　　三、高清监控在智能建筑中应用

　　☆前端

　　在此前，智能建筑行业多是采用摸拟系统，相对于这些传统的闭路电视监控系统，高清摄像机无须同轴电缆、无须庞大的视频分配器；

安装所需设备少，可大幅减少线材，从而大幅降低工程成本；

同时，高清网络摄像机是利用宽带网传输图像，非常廉价，可充分利用网络资源，增强监控范围的灵活性，并可利用网络更新软件，直接实现远端监控。

　　☆传输

　　监控系统传输技术主要有视频基带传输、光纤传输、网络传输、微波传输、双绞线平衡传输和宽频共缆传输等六种传输方式。

每种技术都有其自身特点及应用层面。

在过去，由于光纤传输有着衰减小、频带宽、不受电磁波干扰、保密性好等优点，因此光纤专线传输曾经是解决长距离视频监控高速传输的最佳方式。

随着网络技术迅猛发展，目前各种宽带网络层出不穷，除了企业自建的光纤专网达到千兆带宽，局域网也逐渐朝1000M、10000M方向发展。

同时，各大运营商也在大力发展EPON、GPON光网，使得带宽达到Gbit以上。

这些都为高清视频图像在网络中的高效传输提供了更好的载体，并使得网络传输也成为长距离音视频传输的另一种最佳选择。

　　目前，采集后未经压缩的高清视频信号有模拟和数字两种传输方式，模拟传输一般采用YPbPr分量传输，一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。

数字传输一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI传输，其中DVI或HDMI的传输距离只有几米，不适合用于监控传输，HD-SDI虽可以传输百米左右，但对同轴电缆的要求很高，线缆的价格也非常昂贵。

而如果在前端就对高清视频进行高效压缩处理，然后通过IP网络传输的话，其传输成本与标清监控网络化传输成本相当。

　　由于高清视频在广域网上传输存在限制，加强带宽建设是解决高清传输和网络带宽问题的重要途径。

此外，因高清占用了更高的网络带宽，在组建高清系统特别是大路数高清系统时，对于网络带宽的使用要精心设计。

例如，100M以太网，实际上同时只能承载5~6路高清图像（考虑到以太网的碰撞侦听特性），如果同一视频源有多个用户访问，占用的带宽会更大。

因此对于系统设计、组播、转发等技术的使用就显得尤为重要。

拓扑图

　　☆存储

　　目前，安防系统中常用的存储方式有DAS直连、NAS网络硬盘和IPSAN等构架，其中IPSAN方式采用IP构架的以太网传输，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。

这些存储方式都是IT行业非常成熟的技术，存储介质也多半是采用IT上通用的数据硬盘，容量一般是TB级以上（按每路每小时数据量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路摄像机同时录像1个小时的数据），现在2TB的数据硬盘也逐渐走入人们的视线。

随着具体高清监控项目规模的不断扩大，大型高清监控系统PB级海量存储解决方案将得到普遍应用。

　　对于高清监控系统而言，高清视频存储的安全性要求也很高，特别是存储的视频录像回放的问题。

视频能否回放取决于几个方面：

　　一，存储设备是否具有足够的混合读写性能，以保证存储可在大量高清视频写入的同时满足多路视频的回放。

混合读写性能不足，不仅可能影响正常的视频写入和回放，严重时还有可能造成后续视频完全无法写入。

　　二，存储系统的安全性和稳定性，先进的RAID技术、高可靠的企业级磁盘可有效降低因为磁盘损坏而造成数据丢失的可能性，保证高清视频实时可用。

　　三，数据备份，重要场所的图像或普通场所的某时段重要图像往往需要有备份，以确保在一段时间内该视频随时可用。

一般可在视频采集时同时保存到多台存储，或先保存单个文件，之后再复制到另一台存储等方式来实现。

对重要视频文件的多重保存或备份是设计高清监控系统时必须考虑的问题。

　　四，平台软件媒体管理系统的有效性，主要是媒体管理系统后台的数据库结构设计。

能否通过关键字，快速、准确、有效地检索到目标视频是媒体管理系统的重要指标，否则高清视频即使保存下来，也有可能无法检索到、无法用于图像调用和图像分析，那么图像存储就变得没有意义。

　　此外，智能分析和数据挖掘功能也在存储系统中充分体现其应用价值。

以智能建筑项目为例，存储时间可由3个月或半年扩展到一年，加上前端监控点位的后期扩展，其需要的存储容量则更大。

若加装智能分析模块与时间、报警触发存储相结合，视频存储所需要的空间将大大减少。

在一些重要场合（如机场、海关）的出入口，也可将高清摄像机抓拍的人脸或车牌视频与后台存储数据库中黑名单进行对比，判断是否为犯罪嫌疑人或违法车辆等，若是与黑名单信息相吻合则进行报警并联动配套系统。

　　☆管理平台面对智能建筑行业项目规模日益庞大和复杂、系统整合趋势越来越明显的趋势，一个强大的支撑调度软件必不可缺少，特别对于垂直集中的管理机制平台，授权管理（是否给某个用户具备操作权限）与级别控制（不同级别的用户具备不同的控制管理，操作权限）显得尤为突出。

在软件架构上C/S结构和B/S结构各有所长，针对监控系统的不同需求可以按需选择。

但是C/S架构的软件系统的功能应用可以做得更丰富，通信开销更少，建议以C/S结构为主。

在硬件上，考虑到原有的投资和未来扩展的需求，硬件平台的高度整合和大集成功能也非常重要。

例如是否同时支持摸拟和数字接入，是否同时支持高清和标清系统，是否支持智能分析功能，是否拥有完善的编解码功能，是否支持大规模组网……等。

　　☆显示高清效果必须使用优秀的显示设备才能表现出来。

后端的显示设备一般有CRT、LCD、PDP三种。

而高清显示效果必须要使用大尺寸显示器才能表现出来，现在有采用拼接墙技术，比如在体育场馆、建筑群的大型指挥中心，大都使用拼接大屏。

目前拼接屏中DLP最成熟，但LCD拼接墙也正在逐渐抢占市场，从清晰度来说，LCD完全可以满足1080p的使用要求。

此外还有新的显示技术（如OLED高清屏）等都已将高清晰指标放在最重要的位置，而各类显示屏也都将16：

9宽屏成为高清产品的定型规格。

　　譬如，DVI接口的传输完全采用了数字格式，保证了视频源到显示终端传输过程中信息的完整性，可以得到更快捷的传输速度以及更清晰的影像。

再如HDMI接口，避免了DVI接口面积过大、不能传输音频等缺点，虽然HDMI最高传输速度小于DVI（DVI可达8Gbps，HDMI为5Gbps，最高画质的HDTV信号传输需要2Gbps），但其支持八声道或单声道的数码音频传输，无需单独使用音频连接线。

同时其连接线的长度也可以达到20多米（DVI线在8米以上就会影响画质）。

与DVI接口相比，HDMI不仅拥有更高带宽和更高分辨力等特性，还能集视频传输和音频传输于一身，大大简化了线缆的连接。

　　三、海康威视高清监控整体解决方案

　　综上分析，要实现高清监控必须要有完整的高清监控设备和解决方案来实现。

为了全面满足高清监控的需求，特别是针对智能建筑行业的高清监控需求，海康威视倾力推出了整体高清监控解决方案，完整的产品线涵盖至前端视频采集、编码、传输、存储、控制、解码输出，直至中心管理平台等，这些产品和方案已经在2010年上海世博会的众多标志性项目中得到广泛应用。

例如200万像素CCD高清网络摄像机，可实现200万像素高清视频图像实时传输；

DS-9000系列混合DVR，兼有DVR和NVR的功能，可同时支持摸拟和数字接入，并可接入高清网络摄像机，实现高清录像和回放等；

高清解码卡/器，支持高清解码；

视频综合管理平台，完善的矩阵功能，同时支持高清、标清和网络IP矩阵，同时支持摸拟和数字接入，支持大规模组网、支持海量存储等众多功能……

显示器

PAL/NTSC标准显示器

视频标准

H.263/H.263/H.263++（IP） 

最新高效带宽视频压缩/解压缩

H.261 

视频压缩/解压缩

动态图像解析度

4CIF（单收） 

4倍公共中间格式（704*576像素）

InterlacedCIFTF 

50场/秒隔行扫描（352*576像素）

CIF 

公共中间格式（352*288像素）

QCIF 

1/4公共中间格式（176*144像素）

SQCIF 

半1/4公共中间格式（128X96像素）

静止图文

4CIF（H.261附录D） 

4倍公共中间格式（704*576像素）

CIF 

公共中间格式

音频标准

G.711 

48*/56/64kbps，3.1kHz

G.722 

48*/56/64kbps，7kHz

G.728 

16kbps,3.1kHz

G.722.1 

24k@128k,32k@256k,7kHz