解碼器在高清監控系統中的作用
高清監(jian)控(kong)必須完整地涵蓋前端(duan)、中心、后端(duan)以及傳(chuan)輸、顯示和存儲等(deng)各(ge)個環節,其(qi)價(jia)值才(cai)能顯現。但是,目前的(de)高清監(jian)控(kong)市場,大(da)多數廠(chang)家卻只能提供(gong)以高清攝像(xiang)機為主(zhu)的(de)單一(yi)設(she)備,而(er)一(yi)套高清監(jian)控(kong)系統如(ru)果少了電視墻解碼顯示,其(qi)價(jia)值就所剩(sheng)無幾了。
一、高清解碼器(qi)的作用
一(yi)個(ge)完整的(de)高(gao)(gao)清監(jian)控系統,必須涵蓋(gai)前端(duan)、傳(chuan)輸(shu)、后端(duan)以及中心(xin)各個(ge)環節,缺一(yi)不(bu)(bu)可。其中,前端(duan)負責高(gao)(gao)清圖像的(de)采集(ji),傳(chuan)輸(shu)負責高(gao)(gao)清圖像的(de)輸(shu)送,后端(duan)負責高(gao)(gao)清圖像的(de)存儲,中心(xin)負責高(gao)(gao)清圖像的(de)顯示(shi)和業務的(de)管理。可以說(shuo),一(yi)套高(gao)(gao)清監(jian)控系統,真正給用戶(hu)體現直觀價值的(de)就在于中心(xin)的(de)圖像高(gao)(gao)清顯示(shi),而(er)這離(li)不(bu)(bu)開高(gao)(gao)清解碼器。
高清(qing)解碼(ma)器(qi)的(de)主要作用,在(zai)于接收前(qian)端(duan)高清(qing)編碼(ma)圖像(xiang)(xiang)并解碼(ma),然后通(tong)過(guo)自身的(de)各(ge)種視(shi)頻(pin) 輸出接口,如(ru)HDMI/DVI/VGA/BNC,輸出顯示(shi)到電視(shi)墻(qiang)上(shang)。它與前(qian)端(duan)攝像(xiang)(xiang)機(ji)正(zheng)(zheng)好是一(yi)個正(zheng)(zheng)反(fan)過(guo)程,前(qian)端(duan)攝像(xiang)(xiang)機(ji)輸入圖像(xiang)(xiang),進(jin)行編碼(ma);解碼(ma)器(qi)進(jin)行解碼(ma),輸出圖像(xiang)(xiang)。
針對項(xiang)目大(da)小和(he)中(zhong)心電視墻的規模,高(gao)清(qing)解碼器又(you)有兩種主要的應用:
對于小型規模電視(shi)墻,比(bi)如4/8/12/16拼接屏(ping),那么高清解碼器(qi)可以獨立(li)作為顯(xian)示(shi)控制設備(bei)完成(cheng)解碼輸(shu)出顯(xian)示(shi)。
對于中(zhong)大型規(gui)模(mo)電視墻,顯示控(kong)制設備一般為模(mo)擬矩陣或數字矩陣,那么高(gao)清解(jie)(jie)碼器主要負責接收網(wang)絡編碼數據并解(jie)(jie)碼,然后將解(jie)(jie)碼后的(de)數據作為矩陣的(de)輸(shu)入。
二、高(gao)清解碼器的選型
基于(yu)實現原理的不同,對高清(qing)解碼(ma)器(qi)進行分類,并比較(jiao)兩者的優劣。
1、嵌入式高清解碼器
嵌(qian)入式高(gao)清解(jie)(jie)碼器實現原理(li)采(cai)用專業視音頻編解(jie)(jie)碼芯(xin)片(DSP或SOC)和linux操作系(xi)統(tong),軟(ruan)硬(ying)件(jian)完全一(yi)體化(hua),具有成(cheng)本低、性能高(gao)以及長時間運行可靠穩定等優點,不足之處(chu)在于第三方廠商兼容性較(jiao)差。
2、軟解碼服務(wu)器(qi)
軟解(jie)碼服務器(qi)實(shi)現原理(li)基(ji)(ji)于(yu)PC架(jia)構,采(cai)用(yong)(yong)intel和顯(xian)卡(ka),使(shi)用(yong)(yong)windows操作系統,基(ji)(ji)于(yu)第三方(fang)SDK完成取流和解(jie)碼。雖然相比嵌入式(shi)高清解(jie)碼器(qi)的第三方(fang)廠(chang)商(shang)兼容性較好(hao),但(dan)是具有(you)成本高、性能低、易中毒(du)、長時間(jian)(jian)運行(xing)可靠性差、基(ji)(ji)于(yu)SDK開(kai)發以及關鍵技術(shu)依賴第三方(fang)廠(chang)商(shang)、獨立(li)性差、一(yi)般(ban)為工控(kong)機形(xing)態(tai)和占用(yong)(yong)空間(jian)(jian)大等缺(que)點。
在一個(ge)(ge)監控系統中(zhong),往往前(qian)端(duan)編(bian)碼(ma)設(she)備(bei)(bei)(bei)并不是同(tong)一個(ge)(ge)廠商的。解碼(ma)器作為中(zhong)心(xin)顯(xian)(xian)示上墻(qiang)的關鍵設(she)備(bei)(bei)(bei),就面(mian)臨著一個(ge)(ge)關鍵問題:如何更好的兼(jian)(jian)容多個(ge)(ge)廠商的編(bian)碼(ma)設(she)備(bei)(bei)(bei)上墻(qiang)顯(xian)(xian)示。目前(qian)的安防行業還沒有(you)形(xing)成(cheng)(cheng)設(she)備(bei)(bei)(bei)統一的接(jie)入規(gui)范,基(ji)本是各(ge)個(ge)(ge)廠商形(xing)成(cheng)(cheng)一套自己設(she)備(bei)(bei)(bei)的私有(you)協議,并利用SDK對其進行封裝,提供給客戶進行二次(ci)開發,完成(cheng)(cheng)設(she)備(bei)(bei)(bei)的接(jie)入。而要想兼(jian)(jian)容各(ge)個(ge)(ge)廠商的SDK,最可靠的方(fang)式就是基(ji)于windows平臺進行開發集成(cheng)(cheng)。這(zhe)就決定了軟(ruan)解碼(ma)服務器在第三方(fang)廠商兼(jian)(jian)容性(xing)方(fang)面(mian)具有(you)明顯(xian)(xian)的優勢。
通過比較可以(yi)看(kan)出,嵌入式高清解(jie)碼器(qi)(qi)相比軟解(jie)碼服務器(qi)(qi)具有很(hen)大的(de)(de)優(you)勢(shi),其主(zhu)要缺(que)點(dian)在于第三(san)方(fang)的(de)(de)兼容性較差。但(dan)是(shi),這里的(de)(de)缺(que)點(dian)是(shi)針對解(jie)碼器(qi)(qi)作為一個單獨設備而言的(de)(de),作為系統中的(de)(de)一員,這個缺(que)點(dian)可以(yi)有效的(de)(de)通過配(pei)合彌補。
仔細分析解(jie)碼(ma)器的(de)工(gong)作原理,主(zhu)要分為取流(liu)、解(jie)碼(ma)、顯示(shi)三(san)個過程。嵌(qian)入式(shi)解(jie)碼(ma)器對于第(di)三(san)方(fang)的(de)兼(jian)容(rong)性(xing)(xing)差,主(zhu)要在(zai)于取流(liu)環(huan)節,是(shi)由于其無法利用(yong)第(di)三(san)方(fang)廠商的(de)SDK。而在(zai)解(jie)碼(ma)環(huan)節,由于其采(cai)用(yong)了(le)專業的(de)視音頻(pin)編(bian)解(jie)碼(ma)芯片,其解(jie)碼(ma)兼(jian)容(rong)性(xing)(xing)比通(tong)用(yong)的(de)芯片要好很(hen)多。所以說,只要解(jie)決了(le)取流(liu)的(de)問題(ti)(ti),嵌(qian)入式(shi)解(jie)碼(ma)器就解(jie)決了(le)第(di)三(san)方(fang)兼(jian)容(rong)性(xing)(xing)的(de)問題(ti)(ti),而這可以通(tong)過監控系統中的(de)平(ping)臺來解(jie)決。
一個(ge)監(jian)控(kong)系統,必然少不了把所有設(she)備(bei)協(xie)同工作的控(kong)制(zhi)平(ping)臺。控(kong)制(zhi)平(ping)臺中通(tong)常有一個(ge)或多(duo)個(ge)流(liu)(liu)媒(mei)(mei)體(ti)(ti)服務器(qi),其(qi)主要作用在于接收前端(duan)設(she)備(bei)的編碼(ma)碼(ma)流(liu)(liu),并進(jin)行轉發(fa),一般轉發(fa)給預覽(lan)、存儲和顯(xian)示上墻。流(liu)(liu)媒(mei)(mei)體(ti)(ti)服務器(qi)是(shi)PC架構,可以有效利用第三方廠(chang)商的SDK進(jin)行設(she)備(bei)集(ji)成。有了流(liu)(liu)媒(mei)(mei)體(ti)(ti)服務器(qi),就很好(hao)的解(jie)決了解(jie)碼(ma)器(qi)的取(qu)流(liu)(liu)問題,只要解(jie)碼(ma)器(qi)從流(liu)(liu)媒(mei)(mei)體(ti)(ti)服務器(qi)取(qu)流(liu)(liu)就可以了。
綜上(shang)所(suo)述,嵌入式高清解(jie)碼(ma)器在各個方(fang)面都比軟解(jie)碼(ma)服務器具(ju)有較大的優(you)勢。
三、高(gao)清解碼器的特點(dian)和優勢
解碼(ma)器(qi)的(de)(de)發(fa)展(zhan),經歷(li)了標清(qing)(qing)解碼(ma)器(qi)、高(gao)清(qing)(qing)解碼(ma)器(qi)兩個階段,對應于前(qian)端設備的(de)(de)高(gao)清(qing)(qing)化歷(li)程。那(nei)么(me),高(gao)清(qing)(qing)解碼(ma)器(qi)相比(bi)較標清(qing)(qing)解碼(ma)器(qi)的(de)(de)特點和優(you)勢(shi)在哪里?
1、高清解(jie)碼。最(zui)主要的(de)一點,解(jie)碼分辨(bian)率從標清的(de)D1,提升(sheng)到了(le)高清的(de)720P/1080P,甚(shen)至(zhi)于(yu)達到300萬、500萬像素(su)。前端編碼分辨(bian)率的(de)提升(sheng),必然要求解(jie)碼器(qi)的(de)解(jie)碼能力作相應的(de)提升(sheng)。
2、高清(qing)顯示(shi)。高清(qing),并不(bu)僅(jin)僅(jin)在(zai)于高清(qing)解(jie)碼(ma),還(huan)需要(yao)高清(qing)顯示(shi)。標清(qing)解(jie)碼(ma)器一(yi)般的輸(shu)出(chu)(chu)接(jie)口為(wei)VGA和BNC,BNC只(zhi)能(neng)(neng)達到D1的輸(shu)出(chu)(chu)效果,VGA也(ye)只(zhi)能(neng)(neng)達到720P的輸(shu)出(chu)(chu)效果。而高清(qing)解(jie)碼(ma)器,一(yi)般的輸(shu)出(chu)(chu)接(jie)口為(wei)HDMI或DVI,可以達到1080P的顯示(shi)效果。
3、大屏(ping)(ping)拼接。在標清(qing)(qing)解碼(ma)(ma)(ma)器階(jie)(jie)段,電(dian)視墻(qiang)一(yi)般為監視器,而到(dao)了高(gao)清(qing)(qing)解碼(ma)(ma)(ma)器階(jie)(jie)段,電(dian)視墻(qiang)已經升(sheng)級到(dao)了大屏(ping)(ping)幕。雖然高(gao)清(qing)(qing)解碼(ma)(ma)(ma)器單個輸出接口已經達到(dao)1080P的(de)(de)顯示(shi)效果(guo),但(dan)大屏(ping)(ping)幕拼接墻(qiang)要求(qiu)的(de)(de)是完整的(de)(de)顯示(shi)一(yi)幅超(chao)高(gao)分辨率的(de)(de)圖像(xiang)。所以,高(gao)清(qing)(qing)解碼(ma)(ma)(ma)器就必須具備大屏(ping)(ping)拼接功能,把一(yi)個輸入高(gao)清(qing)(qing)源通過(guo)多個高(gao)清(qing)(qing)輸出接口,完整的(de)(de)投射(she)到(dao)一(yi)個大屏(ping)(ping)幕上。
四(si)、嵌入(ru)式高清解碼器的設計要(yao)點
要設計好一款嵌入(ru)式(shi)高清解碼器(qi),主(zhu)要從硬(ying)件(jian)和(he)軟件(jian)兩方(fang)面考慮。其中(zhong),重慶監控硬(ying)件(jian)框(kuang)架是基(ji)礎(chu),必(bi)須考慮周全,具有一定的前(qian)瞻性。
1.平(ping)臺(tai)選型
采用什(shen)么樣的(de)芯(xin)片作(zuo)為主要的(de)工(gong)作(zuo)芯(xin)片,將在(zai)很大程度上(shang)決定(ding)設備的(de)整(zheng)體架構和性能(neng)。目前(qian)有很多種芯(xin)片平(ping)臺(tai)可供(gong)(gong)選擇(ze):DSP、ASICC、SOC、FPGA等(deng)。每種芯(xin)片平(ping)臺(tai)又(you)有多個廠商的(de)產(chan)品可供(gong)(gong)選擇(ze)。這一步是非常關鍵的(de)一步,選好了就會有一個良好的(de)硬件平(ping)臺(tai),可供(gong)(gong)軟件盡(jin)情發(fa)揮。
2、視頻(pin)輸出接口
有多(duo)種(zhong)輸出接口(kou)可(ke)供選擇:HDMI、DVI、VGA、BNC、YPrPb等。并且考慮到大(da)屏拼接,需要(yao)采用多(duo)個高清輸出接口(kou)。
3、網口
高(gao)清解碼(ma)器對于網(wang)絡傳輸帶(dai)寬要求很高(gao),所以可以考慮(lv)雙網(wang)口(kou),每(mei)個網(wang)口(kou)10M/100M/1000M自(zi)適應。
4、其他設備接口
其他(ta)硬件接口(kou)對于解碼器(qi)來說(shuo),也是必須(xu)考慮的,如音頻輸出(chu)口(kou)、報警輸入輸出(chu)口(kou)、RS485、RS232、USB口(kou)等。
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