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安防工程基础知识:了解高清安防监控系统设备

2016-05-17 12:55:41来源:中国弱电门户网评论: 阅读:

安防工程基础知识:了解高清安防监控系统设备


1.什么是模拟高清摄像机、网络高清摄像机和高清视频服务器


  模拟高清摄像机概念并不是正确的,只是一些商家或是厂家将传统模拟摄像机480线高清标准提高到了520线或540线后,而衍生的概念。随着数字时代发展,模拟产品已经走到了淘汰的边缘,与数字化产品相比,模拟技术显得漏洞百出并且架构上很难在分辨率/帧率上有质的突破,因此何谈高清化?


  网络高清摄像机是目前数字主流化产品,最基础的产品也要百万像素起步,顶级模拟摄像机也就625扫描线,而放眼目前的网络数字摄像机可以轻松达到1000线以上,并且随技术发展像素没有上限。可以肯定地说,百万高清监控已经锁定了未来整个数字监控行业的大局。高清网络摄像机由于是一体化的构造,产品简洁,应用起来十分方便,一根网线就可以满足所有传输要求,成为目前应用的主题。


  高清视频服务器用以连接高清摄像机,在当前高清网络机不是很丰富的情况下,也是一个不错的选择,将更多的选择空间留给高清摄像机。


  2.怎么正确的选择高清监控编码格式


  高清监控系统中对提高图像处理和传输都提出较高的要求,MPEG4和H.264两种编码技术在目前的高清前端都有使用,技术的成熟度相当,压缩后的图像对带宽的要求略高于后者,但产品的价格存在一定的差异。在应用中需考察系统的规模、网络环境,在综合经济因素,可以做出选择。


  从目前来看,高清监控编码中H.264最具使用价值的,相对于MPEG2、MPEG4而言,其压缩效率是三种编码中最高的,可以更高的数据压缩比。在同等的图像质量,H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的MPEG-2高2~3倍,比MPEG-4高1.5~2倍。正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。


720P编码中在MPEG-4需要6Mbps的传输速率匹配时,H.264只需要3Mbps左右的传输速率,不过H.264解码算法更复杂,编码性能要求较苛刻,当然,低码流下能保证全实时的高清图像画质是M-JPEG和MPEG-4压缩方式无法比拟的。


  3.DVR、混合DVR、NVR如何选择?


  在高清系统中,硬盘录像机的选择上也有区别,从表面结构来看,NVR和DVR之间的差异在于有一个独立的通用的端口用于视频输入输出和网络连接。从本质上讲,区分DVR与NVR最基本的因素之一,就是是否“数字化”DVR把模拟视频信号进行压缩转化并且存储在其硬盘中,因此DVR不适合目前的高清网络监控系统。


  DVR的“数字化”是指压缩和存储技术是针对数字信号而言的,而不是直接对数字编码的视频图像进行传输。因此DVR必须在模拟摄像机附近部署。

相反,NVR可以直接从IP网络存储数字图像。因此NVR和DVR最大的区别在于,DVR对模拟摄像机采集到的模拟视频进行编解码并且存储在硬盘中,而NVR直接记录摄像机已经进行过编码的数字视频。


因此NVR没有视频接口,它的输入和输出数据都是IP数据和经过压缩编码的视频。


  而混合DVR,可以通过网络捕获网络上编码器或IP摄像机的视频流,存储在DVR的硬盘空间上,很显然,混合DVR的产生是为了迎合DVR到NVR的过渡。


  4.监控设备前端存储的重要性?


  高清监控的场合往往是比较重要的一些场合,对图像的安全性要求较高,特别是要防止来自网络的偶然性故障所带来的影响。前端带有存储是一个不错的措施,图像经前端压缩编码后存储在本地的存储介质上,无论网络环境的变化,可以有效保证图像的存储安全。但大部分的高清前端不会内置有硬盘,应该采取前端NVR后端NVR的协作工作,确保数据万无一失。


  后端系统往往有两种形式:一是监控管理平台(CMS),一是网络录像机(NVR)。CMS往往注重联网特性,注重大容量转发、存储和用户管理,是一种较为上层的部分,而跟高清摄像机业务关系上最紧密的应该是NVR,因此在高清监控系统中我们关注的后端将主要是NVR。 


  5.监控系统传输方式的选择?


  面对高清应用的超大数据量带宽以及实时性的要求,目前只有两种传输方式在高清传输中得到认可,一种是采用网络传输,但在目前大环境下,网络传输还无法满足大规模多路远距离高清画质;第二种是便是光纤传输,虽然价格昂贵,但是不受带宽约束,甚至可以使带宽达到数G以上,这样高清监控才能得到淋漓尽致的发挥。


  高清视频在网络传输中,主要限制来自带宽,光纤技术是解决带宽问题的最好方案,但是无论成本还是维护,价格都过于高昂,因此加强网络带宽建依旧是解决传输高清和网络带宽问题的必然途径。随着目前网络传输技术的迅猛发展,局域网也逐渐朝1000M甚至10000M方向发展,与此同时图像压缩格式也直接决定了对传输的减负作用。


  6.高清监控系统存储方式的选择?


  高清监控视频存储大多是以超大数据流为代价,因此对于高清视频我们需要足够的存储空间。选择什么样的高清存储系统和方案将直接影响视频流畅度、系统稳定性等一系列因素。现实中,高清监控存储一般有两种方法,一种是小集中大汇聚,即前端分散式本地存储,如IPSAN构架方式;另一种是在大型项目里,高清视频通过管理平台存储服务器实现存储,其存储服务器通常是存储阵列。


  一般监控系统中常用的大量数据存储方式有DAS直连、NAS网络硬盘和IPSAN等。而对于高清监控系统而言,其中IPSAN方式采用IP构架的以太网传输,具备良好的扩展性、共享性和较低的分摊应用成本,是目前多路高清监控存储主要采用的技术之一。此种存储方式多半是采用我们常见的硬盘,容量一般是TB级别,随着2TB硬盘甚至更高容量的产品走入我们视线,大型高清监控系统PB级海量存储解决方案也得到普遍应用。


  在大规模工程中,如果所有前端监控点都使用高清网络摄像机,且全部采用实时高清传输的话,对后端的存储和传输会造成很大压力,并造成成本和效率的浪费。所以,应根据用户的需求设计适合的解决方案,比如在高危场所设计安装全高清监控,或者小规模条件下,实现前后端高清监控,这样就可以大大缓解网络压力、存储压力、降低投资成本等。


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