监控视频解码器的作用

一、高清解码器的作用

一个完整的高清监控系统，必须涵盖前端、传输、后端以及中心各个环节，缺一不可。其中，前端负责高清图像的采集，传输负责高清图像的输送，后端负责高清图像的存储，中心负责高清图像的显示和业务的管理。可以说，一套高清监控系统，真正给用户体现直观价值的就在于中心的图像高清显示，而这离不开高清解码器。

高清解码器的主要作用，在于接收前端高清编码图像并解码，然后通过自身的各种视频

输出接口，如HDMI/DVI/VGA/BNC,输出显示到电视墙上。它与前端摄像机正好是一个正反过程，前端摄像机输入图像，进行编码；解码器进行解码，输出图像。

针对项目大小和中心电视墙的规模，高清解码器又有两种主要的应用：

对于小型规模电视墙，比如4/8/12/16拼接屏，那么高清解码器可以独立作为显示控制设备完成解码输出显示。

对于中大型规模电视墙，显示控制设备一般为模拟矩阵或数字矩阵，那么高清解码器主要负责接收网络编码数据并解码，然后将解码后的数据作为矩阵的输入。

二、高清解码器的选型

基于实现原理的不同，对高清解码器进行分类，并比较两者的优劣。

1.嵌入式高清解码器

嵌入式高清解码器实现原理采用专业视音频编解码芯片(DSP或SOC)和linux操作系统，软硬件完全一体化，具有成本低、性能高以及时间运行可靠稳定等优点，不足之处在于第三方厂商兼容性较差。

2.软解码服务器

软解码服务器实现原理基于PC架构，采用intel和显卡，使用windows操作系统，基于第三方SDK完成取流和解码。虽然相比嵌入式高清解码器的第三方厂商兼容性较好，但是具有成本高、性能低、易中毒、时间运行可靠性差、基于SDK开发以及关键技术依赖第三方厂商、独立性差、一般为工控机形态和占用空间大等缺点。

在一个监控系统中，往往前端编码设备并不是同一个厂商的。解码器作为中心显示上墙的关键设备，就面临着一个关键问题：如何更好的兼容多个厂商的编码设备上墙显示。目前的安防行业还没有形成设备统一的接入规范，基本是各个厂商形成一套自己设备的私有协议，并利用SDK对其进行封装，提供给客户进行二次开发，完成设备的接入。而要想兼容各个厂商的SDK，最可靠的方式就是基于windows平台进行开发集成。这就决定了软解码服务器在第三方厂商兼容性方面具有明显的优势。

通过比较可以看出，嵌入式高清解码器相比软解码服务器具有很大的优势，其主要缺点在于第三方的兼容性较差。但是，这里的缺点是针对解码器作为一个单独设备而言的，作为系统中的一员，这个缺点可以有效的通过配合弥补。

仔细分析解码器的工作原理，主要分为取流、解码、显示三个过程。嵌入式解码器对于第三方的兼容性差，主要在于取流环节，是由于其无法利用第三方厂商的SDK。而在解码环节，由于其采用了专业的视音频编解码芯片，其解码兼容性比通用的芯片要好很多。所以说，只要解决了取流的问题，嵌入式解码器就解决了第三方兼容性的问题，而这可以通过监控系统中的平台来解决。

一个监控系统，必然少不了把所有设备协同工作的控制平台。控制平台中通常有一个或多个流媒体服务器，其主要作用在于接收前端设备的编码码流，并进行转发，一般转发给预览、存储和显示上墙。流媒体服务器是PC架构，可以有效利用第三方厂商的SDK进行设备集成。有了流媒体服务器，就很好的解决了解码器的取流问题，只要解码器从流媒体服务器取流就可以了。

综上所述，嵌入式高清解码器在各个方面都比软解码服务器具有较大的优势。

三、高清解码器的特点和优势

解码器的发展，经历了标清解码器、高清解码器两个阶段，对应于前端设备的高清化历程。那么，高清解码器相比较标清解码器的特点和优势在哪里？

高清解码。最主要的一点，解码分辨率从标清的D1，提升到了高清的720P/1080P,甚至于达到300万、500万像素。前端编码分辨率的提升，必然要求解码器的解码能力作相应的提升。

2.高清显示。高清，并不仅仅在于高清解码，还需要高清显示。标清解码器一般的输出接口为VGA和BNC，BNC只能达到D1的输出效果，VGA也只能达到720P的输出效果。而高清解码器，一般的输出接口为HDMI或DVI，可以达到1080P的显示效果。

3.大屏拼接。在标清解码器阶段，电视墙一般为监视器，而到了高清解码器阶段，电视墙已经升级到了大屏幕。虽然高清解码器单个输出接口已经达到1080P的显示效果，但大屏幕拼接墙要求的是完整的显示一幅超高分辨率的图像。所以，高清解码器就必须具备大屏拼接功能，把一个输入高清源通过多个高清输出接口，完整的投射到一个大屏幕上。

比较项

标清解码器

高清解码器

解码分辨率

D1、720P

1080P、300w、500w

显示接口

BNC、VGA

HDMI、DVI、VGA、BNC

显示分辨率

最高720P

1080P

大屏拼接

无

支持，可以成倍提升显示效果

四、嵌入式高清解码器的设计要点

要设计好一款嵌入式高清解码器，主要从硬件和软件两方面考虑。其中，硬件框架是基础，必须考虑周全，具有一定的前瞻性。

平台选型采用什么样的芯片作为主要的工作芯片，将在很大程度上决定设备的整体架构和性能。目前有很多种芯片平台可供选择：DSP、ASICC、SOC、FPGA等。每种芯片平台又有多个厂商的产品可供选择。这一步是非常关键的一步，选好了就会有一个良好的硬件平台，可供软件尽情发挥。

2.视频输出接口

有多种输出接口可供选择：HDMI、DVI、VGA、BNC、YPrPb等。并且考虑到大屏拼接，需要采用多个高清输出接口。

3.网口

高清解码器对于网络传输带宽要求很高，所以可以考虑双网口，每个网口10M/100M/1000M自适应。

4.其他设备接口

其他硬件接口对于解码器来说，也是必须考虑的，如音频输出口、报警输入输出口、RS485、RS232、USB口等。

五、高清解码器的发展方向

根据图1解码器的作用可以看出，解码器主要受两方面的影响：

前端编码设备的发展前端编码设备的高清化进程还在继续视频解码器，从目前的720P、1080P，继续往300万、500万、800万、1000万像素发展。所以要求高清解码器继续提高解码性能，以支持高清摄像机的解码。另外，设备的标准化进程在加速。国际上ONVIF、PSIA等标准化规范发展迅速，国内GB28181等行业统一规范正不断制定发布，要求解码器紧跟标准化进程，提升自身的标准化接入能力。

2.电视墙显示技术的发展

同时视频解码器，电视墙的显示技术发展也是日新月异，比大屏拼接、图像漫游、图像场景控制、图像预案控制、屏幕色彩一致性调节等。作为电视墙显示的控制设备，高清解码器要能很好的承担起这些客户需求，为客户提供直观视觉上的价值。

另外，监控中心显示上墙正向集成化方法发展。目前，完成一个大规模的电视墙，需要一套复杂的设备配合：解码器、视频分配器、VGA接入矩阵、数字或模拟矩阵、大屏控制器等。设备过多，导致现场施工调试麻烦，问题跟踪定位难，影响客户的使用。今后的发展，将是以一种设备完成上述设备的所有功能，电视墙只需要接入一个控制设备即可。

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