地铁高清电视监控系统设计解决方案分析

　　近年，高清电视监控技术已日益成熟，高清摄像机尤其适合地铁人流密集场所的监控需求，具有很好的应用前景，相信会在今后的地铁监控项目建设中得到广泛应用。

　　需求分析

　　高清视频监控近年来得以迅速发展，主要是为了解决在正常监控过程中“细节”看不清的问题，有个别城市新建地铁采用高清电视监控，从运营管理和治安管理，都需要高清监控图像，从面对地铁恐怖袭击更需要高清监控图像，高清监控采用广电标准，分辨率为1920×1080像素，而现在高清电视监控技术已日益成熟，设备成本已大幅下降，高清摄像机尤其适合在地铁人流密集地方监控，既能看清宏观又能看清细节，会在今后地铁监控广泛应用。

　　高清电视监控标准

　　我国规定标准清晰度电视(SDTV)的分辨率为720×576像素(D1分辨率)，而高清晰度电视(HDTV)的分辨率为1920×1080像素，准高清1280×720像素;

　　1080i分辨率为1920点x1080扫描线(隔行扫描方式);

　　720P分辨率为1280点x720条扫描线(逐行扫描方式);

　　1080P分辨率为1920点x1080扫描线(逐行扫描方式);

　　传统监控系统多以模拟摄像机及监视器的可分辨线数(TVLine)来表示，水平分辨率480线，540线或580线的摄像机就宣称为高清，它是指摄像机在拍摄垂直黑白线条时，在水平方向相应于垂直屏高的区间内所能分辨出的黑白线条数，在传统数模结合的监控系统里，模拟图像经数字编码CIF分辨率352×288=10.14万像素，4CIF分辨率704×576=40.55万像素，D1分辨率720×576=41.47万像素。

　　高清晰度电视(HDTV)的分辨率为1920×1080=207.36万像素，准高清1280×720=92.16万像素。

　　从上述可以看出如果是100多万像素数字摄像机，是准高清，如果200多万像素数字摄像机，是高清数字摄像机。1台准高清数字摄像机相当2台模拟高清摄像机，1台高清数字摄像机相当5台模拟高清摄像机。

　　能达到二百万像素的摄像机，配套以1080p分辨率的显示设备及相应的传输通道，就可以形成一套可称之为高清的监控系统。

　　高清监控接口

　　非压缩高清视频方案的传输主要通过HD-SDI、YPbPr、HDMI、DVI四种高清接口，非压缩高清视频码流非常大，以30fps的速度传1路1920x1080P高清视频，所需数据速率达到1.485Gbps,非压缩高清视频无法在TCP/IP网络传输，经过压缩编码大幅降低码流，可以在TCP/IP网络传输1920x1080P高清视频，采用RJ45接口。

　　地铁高清电视监控系统设计

　　DVI接口：全称DigitalVisualInterface，数字视频接口,目前常见的DVI接口有两种，分别是DVI-Digital(DVI-D)与DVI-Integrated(DVI-I)，DVI-D只能接收数字信号，而DVI-I则可以可同时兼容模拟和数字信号，也就是说DVI-I的兼容性更强。通常我们在显卡的接口部分，看到的是DVI-I接口，而在显示器处，看到的则是DVI-D接口。

　　HDMI接口：是英文“HighDefinitionMultimediaInterface”的一个缩写，意思是高清晰度多媒体接口。它是一种全数位化影像和声音传送接口，可以传送无压缩的音频信号及视频信号，最新的HDMI1.3规范最高带宽可以达到4.95Gbps，实际视频信号传输带宽接近4Gbps，而现在最高规格的高清视频格式1080p所需的带宽仅仅为2.2Gbps，HDMI源于DVI接口技术，这也就是为何HDMI接口和DVI接口能够通过转接头相互转换的原因，与DVI相比，HDMI可以传输数字音频信号，HDMI完全向下兼容DVI，它只需要一条HDMI线，HDMI最远可传输15米。

　　HD-SDI接口：SDI(serialdigitalinterface)接口是一种“数字分量串行接口”，而HD-SDI接口是一种广播级的高清数字输入和输出端口，其中HD表示高清信号，是根据SMPTE(摄影与电视工程师协会)202M，在1.485Gb/s或者1.485Gb/1.001Gb/s的信号速率条件下传输的接口规格，该规格规定了数据格式，信道编码方式，同轴电缆借口的信号规格，连接器及电缆类型与光纤接口等。其最大的好处在于，HD-SDI接口采用75欧姆同轴电缆传输视频和音频信号，以BNC接口作为线揽标准。有效距离为100米。

　　YPbPr接口：YPbPr也叫色差分量接口，是逐行输入/输出高清晰数字电视专业接口，可连接高清晰数字信号机顶盒、卫星接收机、影碟机、各种高清晰显示器/电视设备，采用的是美国电子工业协会EIA-770.2a标准，把色度(C)信号里的蓝色差(b)、红色差(r)分开发送，而YPbPr接口不是数字接口，仍然定义为是模拟接口，YPbPr的接口可以使用同轴电缆，可以用BNC头，也可以使用普通莲花头作为接口标准。