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高清解碼器在高清監(jiān)控系統(tǒng)中的作用

閱讀【1322次】 日期【2017-03-16】

      高清監(jiān)控必須完整地涵蓋前端、中心、后端以及傳輸、顯示和存儲等各個環(huán)節(jié),其價值才能顯現(xiàn)。但是,目前的高清監(jiān)控市場,大多數(shù)廠家卻只能提供以高清攝像機為主的單一設(shè)備,而一套高清監(jiān)控系統(tǒng)如果少了電視墻解碼顯示,其價值就所剩無幾了。

一、高清解碼器的作用



    一個完整的高清監(jiān)控系統(tǒng),必須涵蓋前端、傳輸、后端以及中心各個環(huán)節(jié),缺一不可。其中,前端負責(zé)高清圖像的采集,傳輸負責(zé)高清圖像的輸送,后端負責(zé)高清圖像的存儲,中心負責(zé)高清圖像的顯示和業(yè)務(wù)的管理。可以說,一套高清監(jiān)控系統(tǒng),真正給用戶體現(xiàn)直觀價值的就在于中心的圖像高清顯示,而這離不開高清解碼器。

    高清解碼器的主要作用,在于接收前端高清編碼圖像并解碼,然后通過自身的各種視頻  輸出接口,如HDMI/DVI/VGA/BNC,輸出顯示到電視墻上。它與前端攝像機正好是一個正反過程,前端攝像機輸入圖像,進行編碼;解碼器進行解碼,輸出圖像。針對項目大小和中心電視墻的規(guī)模,高清解碼器又有兩種主要的應(yīng)用:




對于小型規(guī)模電視墻,比如4/8/12/16拼接屏,那么高清解碼器可以獨立作為顯示控制設(shè)備完成解碼輸出顯示。



    對于中大型規(guī)模電視墻,顯示控制設(shè)備一般為模擬矩陣或數(shù)字矩陣,那么高清解碼器主要負責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)并解碼,然后將解碼后的數(shù)據(jù)作為矩陣的輸入。


二、高清解碼器的選型

基于實現(xiàn)原理的不同,對高清解碼器進行分類,并比較兩者的優(yōu)劣。

1、嵌入式高清解碼器

   嵌入式高清解碼器實現(xiàn)原理采用專業(yè)視音頻編解碼芯片(DSP或SOC)和linux操作系統(tǒng),軟硬件完全一體化,具有成本低、性能高以及長時間運行可靠穩(wěn)定等優(yōu)點,不足之處在于第三方廠商兼容性較差。

2、軟解碼服務(wù)器

    軟解碼服務(wù)器實現(xiàn)原理基于PC架構(gòu),采用intel和顯卡,使用windows操作系統(tǒng),基于第三方SDK完成取流和解碼。雖然相比嵌入式高清解碼器的第三方廠商兼容性較好,但是具有成本高、性能低、易中毒、長時間運行可靠性差、基于SDK開發(fā)以及關(guān)鍵技術(shù)依賴第三方廠商、獨立性差、一般為工控機形態(tài)和占用空間大等缺點。

    在一個監(jiān)控系統(tǒng)中,往往前端編碼設(shè)備并不是同一個廠商的。解碼器作為中心顯示上墻的關(guān)鍵設(shè)備,就面臨著一個關(guān)鍵問題:如何更好的兼容多個廠商的編碼設(shè)備上墻顯示。目前的安防行業(yè)還沒有形成設(shè)備統(tǒng)一的接入規(guī)范,基本是各個廠商形成一套自己設(shè)備的私有協(xié)議,并利用SDK對其進行封裝,提供給客戶進行二次開發(fā),完成設(shè)備的接入。而要想兼容各個廠商的SDK,最可靠的方式就是基于windows平臺進行開發(fā)集成。這就決定了軟解碼服務(wù)器在第三方廠商兼容性方面具有明顯的優(yōu)勢。

    通過比較可以看出,嵌入式高清解碼器相比軟解碼服務(wù)器具有很大的優(yōu)勢,其主要缺點在于第三方的兼容性較差。但是,這里的缺點是針對解碼器作為一個單獨設(shè)備而言的,作為系統(tǒng)中的一員,這個缺點可以有效的通過配合彌補。


    仔細分析解碼器的工作原理,主要分為取流、解碼、顯示三個過程。嵌入式解碼器對于第三方的兼容性差,主要在于取流環(huán)節(jié),是由于其無法利用第三方廠商的SDK。而在解碼環(huán)節(jié),由于其采用了專業(yè)的視音頻編解碼芯片,其解碼兼容性比通用的芯片要好很多。所以說,只要解決了取流的問題,嵌入式解碼器就解決了第三方兼容性的問題,而這可以通過監(jiān)控系統(tǒng)中的平臺來解決?!?/span>

   一個監(jiān)控系統(tǒng),必然少不了把所有設(shè)備協(xié)同工作的控制平臺??刂破脚_中通常有一個或多個流媒體服務(wù)器,其主要作用在于接收前端設(shè)備的編碼碼流,并進行轉(zhuǎn)發(fā),一般轉(zhuǎn)發(fā)給預(yù)覽、存儲和顯示上墻。流媒體服務(wù)器是PC架構(gòu),可以有效利用第三方廠商的SDK進行設(shè)備集成。有了流媒體服務(wù)器,就很好的解決了解碼器的取流問題,只要解碼器從流媒體服務(wù)器取流就可以了。 

 綜上所述,嵌入式高清解碼器在各個方面都比軟解碼服務(wù)器具有較大的優(yōu)勢。

三、高清解碼器的特點和優(yōu)勢

    解碼器的發(fā)展,經(jīng)歷了標清解碼器、高清解碼器兩個階段,對應(yīng)于前端設(shè)備的高清化歷程。那么,高清解碼器相比較標清解碼器的特點和優(yōu)勢在哪里? 
1、高清解碼。最主要的一點,解碼分辨率從標清的D1,提升到了高清的720P/1080P,甚至于達到300萬、500萬像素。前端編碼分辨率的提升,必然要求解碼器的解碼能力作相應(yīng)的提升。

2、高清顯示。高清,并不僅僅在于高清解碼,還需要高清顯示。標清解碼器一般的輸出接口為VGA和BNC,BNC只能達到D1的輸出效果,VGA也只能達到720P的輸出效果。而高清解碼器,一般的輸出接口為HDMI或DVI,可以達到1080P的顯示效果。

3、大屏拼接。在標清解碼器階段,電視墻一般為監(jiān)視器,而到了高清解碼器階段,電視墻已經(jīng)升級到了大屏幕。雖然高清解碼器單個輸出接口已經(jīng)達到1080P的顯示效果,但大屏幕拼接墻要求的是完整的顯示一幅超高分辨率的圖像。所以,高清解碼器就必須具備大屏拼接功能,把一個輸入高清源通過多個高清輸出接口,完整的投射到一個大屏幕上。

比較項

標清解碼器

高清解碼器

解碼分辨率

D1、720P

1080P、300w、500w

顯示接口

BNC、VGA

HDMI、DVI、VGA、BNC

顯示分辨率

最高720P

1080P

大屏拼接

支持,可以成倍提升顯示效果



四、嵌入式高清解碼器的設(shè)計要點

要設(shè)計好一款嵌入式高清解碼器,主要從硬件和軟件兩方面考慮。其中,硬件框架是基礎(chǔ),必須考慮周全,具有一定的前瞻性。

1.平臺選型  

采用什么樣的芯片作為主要的工作芯片,將在很大程度上決定設(shè)備的整體架構(gòu)和性能。目前有很多種芯片平臺可供選擇:DSP、ASICC、SOC、FPGA等。每種芯片平臺又有多個廠商的產(chǎn)品可供選擇。這一步是非常關(guān)鍵的一步,選好了就會有一個良好的硬件平臺,可供軟件盡情發(fā)揮。

2、視頻輸出接口

有多種輸出接口可供選擇:HDMI、DVI、VGA、BNC、YPrPb等。并且考慮到大屏拼接,需要采用多個高清輸出接口。
3、網(wǎng)口 
 高清解碼器對于網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬要求很高,所以可以考慮雙網(wǎng)口,每個網(wǎng)口10M/100M/1000M自適應(yīng)。
4、其他設(shè)備接口
其他硬件接口對于解碼器來說,也是必須考慮的,如音頻輸出口、報警輸入輸出口、RS485、RS232、USB口等。





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