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道路监控摄像机前后端解决方案分析
发布日期：2015-07-12 19:44:50伴随着整个行业向迈进，以及HDcctv联盟成立之后的持续推动，HD-SDI接口的高清越来越多地进入了广大用户的视线，并被广泛应用在城市道路、高速公路，司法、教育、专线会议、海面监控、水下监控、卫星应急通讯车、体育赛场裁判执法系统等领域。结合在视觉与图像领域的经验和技术积累，下面将以实际案例来讨论11下HD-SDI摄像机在城市道路监控应用中的前后端解决方案。
道路要求
城市道路在城市治安防控中发挥着重要的作用，进11步优化监控系统、拓展它的各项功能，不仅可以降低建设和维护成本，而且可以为治安、交通事故逃逸等各类案件的侦破提供技术支持，能够大大提高公安机关执法办案的水平和侦破效率。
随着技术的高速发展，城市交通治安管理视频监控系统中对产品的要求也在不断提高，功能要求更完善、性能要求更稳定、图像质量要求更加清晰、准确。而传统的模拟监控系统大部分只能达到CIF(352×288)或者4CIF(704×576)的分辨率。由于图像清晰度低、可看范围小等等缺陷，无法满足城市道路路况大范围、高清晰监控的需求，因此高清化是城市道路监控的迫切需求和发展的必然趋势。
由于受到成本的限制，高清在视频监控行业11直未得到有效应用。而随着芯片技术和压缩算法的快速发展，高清视频监控产品应用已逐渐兴起。现在，D1标清视频压缩格式业已正式写入DVR硬盘录像系统的家标准中，和高清视频编也逐步得到推广和应用，其清晰度比较高可达到1920×1080，城市道路视频监控系统提供的高质量的高清视频图像，将为城市社会治安监控效果带来显著的提升。
道路监控高清摄像机优势
在高清监控技术构架下，11台高清摄像机能可以达到数台普通摄像机的监控效果，其监控覆盖面也更广更宽，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以比较有效地缩减系统规模，避免繁复的视频图像、控制和供电线路。此外，还可大大减少前后端设备配置，从而减少总体建设成本。所以说，高清监控技术将推动视频监控系统建设正向着集约化、效能化转变。
高清摄像机采用先进的感光器，使图像细节更加清晰、更加细腻，逐行扫描方式可以提供更好的图像质量，有效解决了隔行扫描带来的梳状模糊现象，也给分析等应用提供了有利的前提条件，这对于车牌和等智能分析应用具有重要意义。
交通监控系统提供给指挥中心的是直观的现场图像，通常人们的信息70%以上来自视觉。指挥人员和有关领导通过、计算机等显示设备可全面了解主要道路、重点交通路口的实际交通状况和治安状况，为决策者提供11手的资料。在紧急事件发生时，可以实时地在大屏幕上观看事件过程，也可以调用回放录像等等。因此，前端摄像部分性能的好坏及其图像信号质量的高低将直接影响到系统实时录像和实时监视的效果。
道路监控摄像机选用建议
根据城市道路高清视频监控的实际需要，在选择摄像机时可参考以下的建议：
1、采用传感器。当前，在技术还未十分成熟的情况下，比较CCD与CMOS两种感光芯片，CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制、高质量图像输出、动态影像表现方面都要优于CMOS。尤其在城市道路晚上光照条件较差的情况下，CCD摄像机的成像效果要好于CMOS摄像机，所以建议采用CCD作为高清摄像机的感光芯片。
2、为满足治安监控的需要，摄像机应具备功能，以便在黄昏和夜间照度较低的环境下也能获得较为清晰的视频图像。
3、高清图像传输接口采用符合广电标准的HD-SDI接口，支持无压缩视频图像高速传输，高清数字摄像机与高清编码阵列之间通过HD-SDI，经传输无压缩的视频图像，以保证图像的高清晰度、低延迟、传输无衰减和无干扰，也避免了室外监控视频图像受雷击的影响。
4、高清视频监控需要达到720P/1080P分辨率，逐行扫描，比较高帧率应达到25帧/秒，以保证监控视频的流畅度。
5、支持485通讯，可对摄像机进行远程在线升级，满足特殊应用环境下更改参数的要求。
6、具有自动快、自动增益、自动白平衡等图像预处理功能。
7、支持自动光圈，可配合多种变倍范围电动镜头来实现不同监控距离和范围的要求。
8、高清数字摄像机应具备高的信噪比，较高的动态范围，从而保证不同环境下的图像信号质量。
高清道路监控实例介绍
结合实际的项目需求，打造了高清道路监控HDcctv方案。
在图像采集前端，HD-SDI摄像机配合百万像素的16倍、22倍镜头及，可进行远程控制，实现比较远达500米的可控式高清监控。输出的实时1080P视频信号以及反向控制信号经由HD-SDI光端机转换为光信号，经光纤无损传输，即将视频信号自高清摄像机传输至中控后端，中控端将控制信号传至摄像机端，比较远传输距离可达30千米。在接收端，SDI光端机具有环出功能，11路视频由HDMI接口或HD-SDI直接输出，可直接连至高清或高清显示大屏幕或SDI；另外11路则接入的高清SDI，实现对图像的H.264压缩，通过高清监控平台接入存储设备(IP-SAN等)。另外，如输入至配套的HD-SDI矩阵也可以对多达32路的高清1080P视频信号实现输入、输出交换、任意切换输出等功能。
基于高清道路监控的HDcctv方案，现已将HD-SDI摄像机成功地应用于城市道路监控、世博会浦东区高清监控、贵阳市平安城市、青岛市平安城市等多个标志性的城市道路监控项目。预计，不久将在轨道交通、高速公路、铁路等交通领域，在、司法教育、医疗监控、应急通讯等细分行业中进行深入的市场调研和产品推广。
结语
由此可见，HD-SDI摄像机必将成为前端成像的比较优选择，也势必会获得越来越多用户及集成商们的认可。随着1080P高清为更多的人接受，HD-SDI摄像机的应用也将日趋广泛，不光在安防监控领域，广电等领域也会有新突破。
[苏墨影 ]本文整理编辑：北京弱电工程专家 www.k235.cn