安防监控系统升级到高清之捷径

今年国际安防展成了高清视频的海洋。高清成为亮点已毋容置疑。从标清过渡到高清，走怎样的路线，便成为热门话题。 现有系统升级到高清会遇到什么问题？改造的途径是什么？目前系统使用的同轴电缆还能保留延用吗？改造线路面临的一大难点， 是重新布线带来的人工和材料费用。 如何解决这一瓶颈？ 安防展蕴藏新的商机：不用换线， 就可以升级到高清。

比较之下，高清HD-SDI摄像机虽然有一定优势，例如视频信号没有做压缩处理，直接数字化，非延时，安装便利，但是它的弱点也是明显的。不仅对线路要求高， 而且配套缺乏系统化。 如果沿用施工中的普通电缆，其传输距离局限于百米之内，从而导致它的普及受到障碍，多用于广播级设备。如果采用光缆加光端机的方案来解决距离问题，成本提高，只能应用在特殊场合。

一款新颖的视频录像监控设备 -- 混合型高清网络视频录像机H2NVR (Hybrid High-definition Network Video Recorder， 也可简称H2NVR) 脱颖而出。其特点是使用普通的视频同轴电缆，长距离传输高清数字视频，传输距离可超过500米。H2NVR配套的前端高清摄像头，实现不用更换线路，就可以把现有的模拟系统升级到高清数字系统。由此，它为大量现有的模拟摄像系统更新换代带来了经济有效的解决方案。与此同时，H2NVR也支持网络摄像机接入。

H2NVR 系统具有突出的性能特点：

一、支持各种普通视频电缆，不用改造线路实现高清升级。视频信号使用原有的模拟传输线路，即普通规格视频同轴电缆，不需要使用特殊电缆，就可以把现有的模拟系统升级到高清数字系统。既降低了成本，又减轻了工作量。

二、使用普通电缆，传输距离长达500米。 如果采用品质较低的电缆SYWV75-3-1（32编）， 可达到300米。采用SYV75-5-1(96编) 类型的电缆， 传输距离可超过500米。 这一特点尤其适合楼宇监控系统的改造，颇有实用价值。

三、支持双向数据传输。在系统中，仅用一根视频同轴电缆，即可实现数据的双向传输。下行方向，前端摄像机将高清视频数据、音频数据、报警数据、智能分析数据(比如人脸检测等)传输到录像机，上行方向，H²NVR向前端摄像机发送各种命令、配置、云台控制等数据。

四、16路高清1080p/30fps。一台H2NVR可接驳16 路视频，其中可接驳4路网络摄像机。视频分辨率达到1080P，30 帧/ 秒。

五、即插即用， 无需复杂的配置。很多集成商关心安装是否方便。H2NVR线路升级时能做到插上即用，无需网络安装经验，这和模拟设备一样方便。

六、实现宽动态处理，智能识别。宽动态的效果，使得摄像对象在光源反差悬殊的情况下，不受影响，可同时清楚地看清室内和室外的情景，提高了监视质量效果。针对一些定制要求，该系统可以方便地附加增值功能，例如视频分析，在摄像头或后台都可处理。对于HDMI 接口输出，可实现实时监控。除此之外，系统支持远端网络监视、查询、报警，网络存储，硬盘阵列。本地客户端软件运行于个人电脑或服务器电脑，通过本地网络可以配置、连接、监控多台H2NVR和多台网络矩阵。

H2NVR 系统包含如下一些核心技术：

                    图. H2NVR 系统核心技术示意图

一、嵌入式图像处理技术。

智能化、高清晰、宽动态网络摄像机的基础是嵌入式图像处理技术。网络摄像机的核心部分就是一个带视频压缩功能的嵌入式处理器。 在安防市场，网络摄像机（IPNC）、视频服务器（DVS）、硬盘录像机（DVR）都是典型的嵌入式终端产品。前端摄像机可以注入图像处理、图像分析的功能，采用嵌入式系统，压缩性能好，系统稳定可靠。后端DVR可以采用工控机，加上一块高清视频接收板，用于采集通过普通视频电缆传输的从前端摄像机来的数据。易于开发，易于升级，容易实现各种网络、显示、画面分割等功能。

二、 图像3A算法。

3A即三自，自动对焦（AF）、自动曝光（AE），自动白平衡（AWB）。自动对焦：通过调整聚焦镜头的位置，获得最高的图像频率成分，使图像对比度达到最大。当主体拍摄物和背景的亮度相差很大时，一般会造成主体拍摄物的过曝光或曝光不足。宽动态性能弥补差距，发挥功效。宽动态映射技术根据光源条件调整图片颜色的保真程度。自动曝光：根据测光系统所测得的被摄画面的曝光值，自动地设定快门速度和光圈值。自动白平衡：正确地以"白"为基色，来还原其他颜色。物体颜色会因投射光线颜色产生改变，在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。这里有个诀窍，就是利用色彩板来进行白平衡校正。

三、 频分复用双向传输。

一般在传输距离不远的情况下，采用基带调制为主。基带传输的缺点是抗干扰能力差。同轴电缆屏蔽对频率越低的电磁波屏蔽作用越差。 传输距离加大时，损耗加大， 受到的干扰也加大。这便是传输距离受限的原因。 为了增加传输距离， 频分复用是个有效的办法， 但必须降低复杂度和成本。

采用频分复用(FDM - Frequency Division Multiplexing)在同轴电缆中实现双向数据传输的系统在H2NVR中得到应用。频分复用，就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输一路信号。频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，以保证各路信号互不干扰。频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延。

综上所述，安防监控走向数字化、网络化、智能化，已成发展趋势。混合型高清网络视频录像系统H2NVR在全国建设平安城市的潮流中应运而生。 其最大特点是使用普通的视频电缆长距离传输高清的数字视频，真正实现了不用更换线路就可以把现有的DVR系统升级到高清数字系统。同时，前端摄像机可以实现图像分析、图像处理等功能。 系统延迟小， 图像质量高。