4K监控来袭,系统建设架构初现雏形

上网时间: 2015年01月27日? 作者:刘恒? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:4K监控系统? 4K系统? 4K架构?

根据中国安全防范产品行业协会最新的统计数据显示,2014年国内安防行业总产值约为4,280亿人民币,5年来平均增长率为17.4%,展望新的一年,安防产业仍将保持平稳的增长速度,总产值更有望突破5,000亿人民币大关。在当前主流的视频监控技术演进之中,伴随着普通消费类视频应用快速迈向4K时代,安防监控行业也紧跟这股大潮,掀起了新一轮的技术升级与系统更新。

4K高清规格(在4K电视或4K显示器领域一般指分辨率为3840×2160)大幅改善了视频分辨率,增加了有效信息的获取,从而获得了用户市场的认可。更可喜的是,目前已有一些4K或者类似分辨率的监控摄像机开始进入实际应用阶段,例如,在平安城市、智能交通等领域,利用4K高清摄像机可同时监控至少3个车道,扩大了监视范围,且在人脸、动作、车牌等文字标识细节上更清晰;在无人机航拍等应用中,这类摄像机也被用于民用娱乐、测绘地图、交通违规检查等等。为了支持整体系统上升至4K画质水平,迫切要求从前端摄像机的感光元件、信号处理器、视频编解码芯片,到后端系统的建设,都必须要将更高的视频压缩比(H.265)、更快的传输速率、更佳的图像呈现质量作为实现的总体目标。

前端全帧率4K SoC方案面市

首先,4K视频必然带来网络带宽占用和存储的压力,这不仅需要改善现有的网络存储基础设施,而且还要不断优化编码器,提升编码效率。从目前市场的情况来看,可以支持4K视频监控效果的解决方案大致包括采用优化编码算法的H.264以及H.265编码算法两种。选用更先进的H.264视频编解码技术,对于后端设备的兼容性会更方便,在现阶段的实际应用中也更成熟;而随着H.265编码技术的逐步成熟,后端解码器的升级和整体生态环境的更新也开始初露端倪。

采用创新的编码工具和码率控制策略,安霸半导体的SmartAVC技术可以使编码优化的H.264比普通H.264在相同质量下有多至30%的码率降低,且兼容现有的解码器。“目前市场上有一些高像素、但低帧率的类似产品,或是用多芯片DSP来做的4K网络摄像机方案,而安霸半导体开发的4K网络摄像机SoC方案S2是行业中首家也是少数能够做到单芯片4K@30帧H.264的方案。”安霸半导体(技术)上海有限公司软件研发总监孙鲁毅说。

4K监控来袭,系统建设架构初现雏形_《国际电子商情》安霸半导体(技术)上海有限公司软件研发总监孙鲁毅_1
安霸半导体(技术)上海有限公司软件研发总监孙鲁毅

相比其它方案,安霸的单芯片方案功耗更低,相同质量码率更低(全帧率4K视频只要8Mbps码率就可达到较好的质量),图像细节丰富自然。S2采用的是优化过的标准H.264算法,兼容性好;在图像传感器方面,S2支持市面上已有的所有主流4K传感器接口,并且对其中最佳选择做了图像调整和优化,为高质量的4K网络监控效果奠定了坚实的基础。此外,安霸方案的4K摄像机还可支持在低照度时经过超采样而录制高质量的1080P视频,低照度效果比1080P的摄像机更好;同时还支持4K摄像机做四个1080P的不同区域编码,看上去就像是四个虚拟摄像机,支持数字平移和缩放。另据介绍,安霸最新支持H.265或HEVC(高效视频编码)视频标准的S3系列IP摄像机SoC方案也于去年年底正式发布。

4K监控来袭,系统建设架构初现雏形_《国际电子商情》深圳市海思半导体有限公司高级产品经理季健佼_2
深圳市海思半导体有限公司高级产品经理季健佼

针对H.265视频编解码技术,深圳市海思半导体有限公司高级产品经理季健佼分析道:“在当前的高清视频监控中存在两个最主要的问题:网络传输带宽与海量数据存储。有没有一种方案,既可以大幅降低码流,又可以保证高质量的图像画质呢?答案是采用更先进的视频编码技术H.265/HEVC。”与H.264/AVC相比,H.265/HEVC的最大本领是可以在维持画质基本不变的前提下,让数据传输带宽缩减至H.264/AVC的一半。同时其还支持最高为7680×4320的分辨率,因此不管是以后的4K或者是更高级别的超高清视频,都可以通过H.265/HEVC格式进行编码。2014年底,海思半导体隆重推出H.265/HEVC解决方案的Hi3516A与Hi3536处理器,解决了超高清画质和低带宽网络传输、存储与显示等难题,未来时间内,海思将计划通过独创的“通用CPU+IVE智能加速引擎”技术,为视频监控行业注入新的推动力。

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