【安防大学堂】高清解码器在高清监控系统中的作用

2017-08-29 10:18 admin 23269

高清监控必须完整地涵盖前端、中心、后端以及传输、显示和存储等各个环节,其价值才能显现。但是,目前的高清监控市场,大多数厂家却只能提供以高清摄像机为主的单一设备,而一套高清监控系统如果少了电视墙解码显示,其价值就所剩无几了。

    高清解码器的作用

    一个完整的高清监控系统,必须涵盖前端、传输、后端以及中心各个环节,缺一不可。其中,前端负责高清图像的采集,传输负责高清图像的输送,后端负责高清图像的存储,中心负责高清图像的显示和业务的管理。可以说,一套高清监控系统,真正给用户体现直观价值的就在于中心的图像高清显示,而这离不开高清解码器。

    高清解码器的主要作用,在于接收前端高清编码图像并解码,然后通过自身的各种视频输出接口,如HDMI/DVI/VGA/BNC,输出显示到电视墙上。它与前端摄像机正好是一个正反过程,前端摄像机输入图像,进行编码;解码器进行解码,输出图像。

    针对项目大小和中心电视墙的规模,高清解码器又有两种主要的应用:

    对于小型规模电视墙,比如4/8/12/16拼接屏,那么高清解码器可以独立作为显示控制设备完成解码输出显示。

    对于中大型规模电视墙,显示控制设备一般为模拟矩阵或数字矩阵,那么高清解码器主要负责接收网络编码数据并解码,然后将解码后的数据作为矩阵的输入。

    高清解码器的选型

    基于实现原理的不同,对高清解码器进行分类,并比较两者的优劣。

    1、嵌入式高清解码器

    嵌入式高清解码器实现原理采用专业视音频编解码芯片(DSP或SOC)和linux操作系统,软硬件完全一体化,具有成本低、性能高以及长时间运行可靠稳定等优点,不足之处在于第三方厂商兼容性较差。

    2、软解码服务器

    软解码服务器实现原理基于PC架构,采用intel和显卡,使用windows操作系统,基于第三方SDK完成取流和解码。虽然相比嵌入式高清解码器的第三方厂商兼容性较好,但是具有成本高、性能低、易中毒、长时间运行可靠性差、基于SDK开发以及关键技术依赖第三方厂商、独立性差、一般为工控机形态和占用空间大等缺点。

    在一个监控系统中,往往前端编码设备并不是同一个厂商的。解码器作为中心显示上墙的关键设备,就面临着一个关键问题:如何更好的兼容多个厂商的编码设备上墙显示。目前的安防行业还没有形成设备统一的接入规范,基本是各个厂商形成一套自己设备的私有协议,并利用SDK对其进行封装,提供给客户进行二次开发,完成设备的接入。而要想兼容各个厂商的SDK,最可靠的方式就是基于windows平台进行开发集成。这就决定了软解码服务器在第三方厂商兼容性方面具有明显的优势。

    通过比较可以看出,嵌入式高清解码器相比软解码服务器具有很大的优势,其主要缺点在于第三方的兼容性较差。但是,这里的缺点是针对解码器作为一个单独设备而言的,作为系统中的一员,这个缺点可以有效的通过配合弥补。

    仔细分析解码器的工作原理,主要分为取流、解码、显示三个过程。嵌入式解码器对于第三方的兼容性差,主要在于取流环节,是由于其无法利用第三方厂商的SDK。而在解码环节,由于其采用了专业的视音频编解码芯片,其解码兼容性比通用的芯片要好很多。所以说,只要解决了取流的问题,嵌入式解码器就解决了第三方兼容性的问题,而这可以通过监控系统中的平台来解决。

    一个监控系统,必然少不了把所有设备协同工作的控制平台。控制平台中通常有一个或多个流媒体服务器,其主要作用在于接收前端设备的编码码流,并进行转发,一般转发给预览、存储和显示上墙。流媒体服务器是PC架构,可以有效利用第三方厂商的SDK进行设备集成。有了流媒体服务器,就很好的解决了解码器的取流问题,只要解码器从流媒体服务器取流就可以了。

    综上所述,嵌入式高清解码器在各个方面都比软解码服务器具有较大的优势。

    高清解码器的特点和优势

    解码器的发展,经历了标清解码器、高清解码器两个阶段,对应于前端设备的高清化历程。那么,高清解码器相比较标清解码器的特点和优势在哪里?

    1、高清解码。最主要的一点,解码分辨率从标清的D1,提升到了高清的720P/1080P,甚至于达到300万、500万像素。前端编码分辨率的提升,必然要求解码器的解码能力作相应的提升。

    2、高清显示。高清,并不仅仅在于高清解码,还需要高清显示。标清解码器一般的输出接口为VGA和BNC,BNC只能达到D1的输出效果,VGA也只能达到720P的输出效果。而高清解码器,一般的输出接口为HDMI或DVI,可以达到1080P的显示效果。

    3、大屏拼接。在标清解码器阶段,电视墙一般为监视器,而到了高清解码器阶段,电视墙已经升级到了大屏幕。虽然高清解码器单个输出接口已经达到1080P的显示效果,但大屏幕拼接墙要求的是完整的显示一幅超高分辨率的图像。所以,高清解码器就必须具备大屏拼接功能,把一个输入高清源通过多个高清输出接口,完整的投射到一个大屏幕上。

    嵌入式高清解码器的设计要点

    要设计好一款嵌入式高清解码器,主要从硬件和软件两方面考虑。其中,硬件框架是基础,必须考虑周全,具有一定的前瞻性。

    1、平台选型

    采用什么样的芯片作为主要的工作芯片,将在很大程度上决定设备的整体架构和性能。目前有很多种芯片平台可供选择:DSP、ASICC、SOC、FPGA等。每种芯片平台又有多个厂商的产品可供选择。这一步是非常关键的一步,选好了就会有一个良好的硬件平台,可供软件尽情发挥。

    2、视频输出接口

    有多种输出接口可供选择:HDMI、DVI、VGA、BNC、YPrPb等。并且考虑到大屏拼接,需要采用多个高清输出接口。

    3、网口

    高清解码器对于网络传输带宽要求很高,所以可以考虑双网口,每个网口10M/100M/1000M自适应。

    4、其他设备接口

    其他硬件接口对于解码器来说,也是必须考虑的,如音频输出口、报警输入输出口、RS485、RS232、USB口等。


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