宇视科技高清应用解决方案 - 安防知识网

此次测试采用摄像机（宇视科技200万高清网络摄像机HIC3401-V、第三方支持ONVIF标准的标清网络摄像机）+NVR（宇视科技ISC3500-E）方式进行组合测试，通过交换机、显示设备，可选PC构建基本的高清监控应用系统（图1）。

图1 该高清解决方案架构图。
ISC3500-E是一款高性能嵌入式架构的全数字NVR产品，通过自身的IMOS平台中间件技术，可以同时接入标清网络摄像机和高清网络摄像机，实现高标混合的并行应用。本次测试的NVR产品 ISC3500-E最大可支持32路D1、或16路720P、或8路1080P网络摄像机接入；并支持1路高清或16路D1标清同时解码输出。
测试时，我们对高清网络摄像机的网络限制为：压缩格式为H.264、分辨率为720P、带宽为2Mbps、帧率为30fps；标清摄像机的网络限制为：压缩格式为H.264、分辨率为D1、带宽为1Mbps、帧率为30fps；编解码后的视频流亦为1Mbps的满帧传输。以下呈现均在此设置下完成。
IP摄像机逼真呈现
组合测试前，我们先来了解下宇视科技200万高清网络摄像机HIC3401-V（IR）的表现情况。
该机采用1/2.7英寸200万像素CMOS传感器和Main Profile @lever 4级的H.264压缩格式，支持包括TCP/IP、RTSP、UDP、HTTP在内的十几种网络协议，并可进行单播或组播传输。其支持的最大分辨率为720P，可实现30fps的满帧高清传输。
我们先将摄像机对准室外环境，通过显示器图像与实景比较发现，该机画面色彩鲜艳，对复杂环境中各色景物的颜色均可准确还原；路边的树叶也都能轻易辨出，而且，马路上高速运行的车辆也都能顺畅呈现，没有出现跳跃情况。得益于清晰的画质，画面中不同景深层次分明，通透感强，虽为720P分辨率，但画质不输于1080P图像。
为进一步检验，我们将摄像机对准了清晰度测试卡，观察显示器发现，该机在最低倍数的标准测试要求下，从其清晰度测试卡的图像中可看到水平和垂直清晰度都可达到1000TVL左右，边缘清晰度稍差，但也有750TVL，测试卡中的十个灰度等级基本都能分辨出来。接着换上色彩还原测试卡，经比对发现，显示器中的每一个色块图像与原色彩卡中的相对应图像基本一致，难能可贵的是，色彩卡中的多个相近的红、黄、蓝、绿色都能区分开。
在低照度检验中，我们发现该机可在4Lux左右实现日夜切换（自动切换模式下），并且其在0.18Lux的低照度环境中仍能清晰将图像呈现。值得一提的是，该机具有良好的降噪功能，在照度值逐渐下降的过程中，画面鲜有噪点出现。
从以上实测可知，该机的画质效果表现优良，那其网络性能如何呢？保持网络参数不变，我们对其再进行检验。
从网络性能设置参数中，我们可看到该机提供了丰富的设置选项，包括I帧间隔、平滑度等网络维稳设置。调解好参数后，测试员将摄像机对准动态环境并打开码流软件，经长时间观察发现，该机的动态码流约为2.00-2.10Mbps，运行平稳；将摄像机对准显示屏的电子秒表，经多次截屏计算发现，该机的网络延时均在合理范围内，网络性能控制得体。
组合系统：功能更强大
这套高清解决方案主要解决的是前端高清接入、第三方设备接入、网络管理与优化以及后台管理等综合应用问题。此次测试，我们选用HIC3401-V（只提供高清视频流）和第三方支持Onvif的标清网络摄像机（提供一路网络标清和一路模拟视频流）作为前端接入，以ISC3500-E NVR作为管理及控制设备，并辅以交换机、编解码器等进行检测。
• 实时画质效果：连接网络后，我们即检验其画质效果。先通过PC机的IE浏览软件登陆NVR，调出三组视频画面，再通过本地显示方式调出人机画面（VGA输出），通过画面比对发现，两个显示屏中的高清画面（1号通道）、标清画面（2号通道）以及编解码后的模拟视频（3号通道）都可清晰呈现，色彩还原正常，图像中路边景物的细节也都基本能看清，清晰度依次为1号通道、2号通道、3号通道；同时IE浏览器中的图像效果比人机画面中的效果要好些；再将VGA输出改为HDMI输出，此时人机画面中的图像明显优于VGA输出的图像，画面的清晰度、色彩更接近于实景；
• 静态画质：接着在标准测试要求下将高清摄像机对准清晰度测试卡，通过显示器发现，水平清晰度仍保持1000TVL，垂直清晰度稍有下降，为950TVL，边缘清晰度为750TVL；换上色彩卡并比对图像与原卡，色彩也都能基本准确还原，与摄像机自身表现基本一致（图2）；

图2 系统对色彩还原准确。

• 网络控制：在实时动态画面下，测试员调出码流测试软件，只开启1号高清通道情况下，实时码率约为1.87Mbps-2.10Mbps左右，码流控制平稳；再将摄像机对准显示器并调出电子秒表，经多次截图发现经NVR处理后的网络延时约为240-290ms（图3）；

图3 高清摄像机的视频流通过该系统处理后的网络延时约为240-290ms。
• 录像及回放：该款NVR支持CIF、D1、720P、1080P等多种分辨率视频流的接入和存储，测试前两天，我们对三路视频均作了录像，测试时，测试员在IE界面和人机界面中均进行录像的查找和回放操作；操作时，检索和回放都很便捷，图像输出清晰、色彩准确、运动图像呈现平稳（图4），而且，通过PC检测发现，该系统在录像回放时，对码流的处理比实时效果更稳定，如高清视频流，在回放中，传输码率约为1.92-2.07Mbps。该系统还支持RAID5冗余备份功能，测试时，我们对该功能进行了检测，测试员首先在人机界面中调出录像并播放，此时磁盘阵列状态为“正常”；再将创建了RAID的1号硬盘拔出，此时录像文件仍能查找并正常播放，但磁盘阵列状态显示为“衰退”（图5）；将磁盘重新插入后，录像文件的回放不受影响，此时磁盘阵列状态显示为“重建”。

图4 系统对录像的检索和回放都很便捷，图像输出清晰、色彩准确。

图5 系统支持RAID功能，拔出硬盘后，磁盘阵列状态显示为“衰退”。
通过以上检测发现，宇视科技NVR+IPC的解决方案应用，不仅增强了业务功能，同时兼顾了画质的清晰呈现，数据的安全性也有强有力的保证，为高清解决方案的布建和呈现奠定了基础。
多种特色
宇视科技对此高清解决方案做了很多技术开发，以解决各种常见问题。
• 兼容性：系统支持接入ONVIF（兼容ONVIF1.0、ONVIF2.0）协议的第三方设备，并支持SIP/RTP/RTCP等多种标准，对系统的扩展和应用提供了很大便利；
• 同屏显示：该系统支持录像和实时回放同屏显示功能，测试时，我们在IE界面中同时调出高清摄像机的实时视频流和录像视频，呈现过程中，实时画面和录像画面均表现正常，两者互不影响；
• 链路备份：为应对系统常见的断网问题，宇视科技对该解决方案设计了一个链路备份（Smart Link）功能，配合前端交换机，当一个网口上的链路异常后，另一个网口随即接管工作，不影响数据的持续传输。该设计有利于快速组网和降低系统成本（图6）；

• 系统堆叠管理：支持16台设备堆叠应用，通过免费的Moni tor Li te3.0监控客户端软件，可管理16台NVR设备，便于中小型商业楼宇园区高清监控系统的应用；
• 时间同步：通过NVR统一前端设备时间。宇视科技延续了H3C的优点，在高清解决方案的开发上百尺竿头更进一步：前端以高清摄像机接入为主，同时兼顾各种分辨率图像的接入；并争取最大可能兼容市面上的产品；同时对系统的布建、网络构建、显示与回放、管理等都有针对性地做了深入开发，助推高清应用再上一层楼。