在安防和环境监控项目中,数字化需求越来越广泛,呈现替代模拟系统的趋势。常见的数字监控方案可分为两大类:一是全数字化的解决方案(网络摄像机或网络视频服务器);二是数字模拟相结合的方案(硬盘录像机)。这两大类监控方案各有各的优点,下面进行说明。

几种数字监控方案的优缺点对比

全数字化的方案

此方案是一个完全的数字化方案。前端使用网络摄像机,在网络摄像机里完成A/D转换(模数转化),图像压缩和网络上传(网络视频服务器工作原理与其相同)。网络摄像机直接接入以太网(当然也可以通过其他网络设备接入广域网)。监控中心配置多台PC,通过PC来完成视频监控,录像文件的保存(保存在PC机的硬盘里),录像回放。此方案中,视频信号采集后直接转换为数字信号,进行传输、存储,是全数字化的监控方案,所有的监看、查询功能都是通过监控中心的PC机来完成的。其优点是布线简单(只需要网线即可),可以借助原有的网络环境。节约布线成本,符合未来技术发展。但其缺点则有:

1.由于以太网受网络带宽所限,所以画面质量得不到保证,画面容易出现马赛克现象。另外,因为网络延时,会造成一些滞后;

2.网络摄像机集中多种功能于一体(视频采集,数模转换,视频压缩),所以单从采集的图像质量上讲目前比不上传统的普通摄像机(比如松下或索尼);

3(网络视频服务器)是广播方式将图像上传到网络上的,容易造成网络阻塞。一旦网络用户过多,影响到网络的正常使用,网络摄像机本身也会在负担过重的情况下出现不稳定现象;.网络摄像机

4.带宽得不到保证。如果借助原有的网络环境,就会有其他更多视频流占用带宽,带宽不够就会出现丢帧,造成监控画面不连续;

5.在以太网上传播的视频都是经过压缩的(一般是采用MPEG-4的压缩方式),这是有损图像质量的,监控画面会有失真现象;

6.录像文件是保存在监控中心的PC机硬盘上,稳定性和安全性不高。由于操作系统的原因(WINDOWS操作系统),PC机本身的稳定性也不高,对于视频监控来说不是很适合;

7.若前端网络摄像机数量很多时,视频流集中传输至监控中心,所要占用的带宽和图像保存所需的超大存储设备,都是一笔极大的开支。

其适用于以图像远传监看为目的的中小企业管理应用,监控强度不高,日常不需要录像保存,是最低的监控级别。目前成本较传统高许多。

数字模拟相结合的方案(硬盘录像机)

此类方案可以细分为三小类,一是数模结合“软组网”的方案,二是数模结合“集中监控”的方案,三是数模结合“软硬组网”方案。以下用POS-Watch硬盘录像机为例分别说明。

数模结合“软组网”的方案

硬盘录像机分散位于各不同区域(比如每栋大楼有一个机房,硬盘录像机位于其中,这样较为接近前端的视频源)。普通摄像机采集的视频信号(模拟信号)先进入硬盘录像机,在其中完成A/D转换,视频压缩和网络上传,录像文件保存在硬盘内。所有的硬盘录像机都接入网络,在监控中心配置一台或多台PC,通过PC来完成远程监控,录像在线回放,文件备份,云台镜头控制等功能。这个方案类似于网络摄像机的全数字化方案,差异是前端采用了普通摄像机以及录像保存在前端的硬盘录像机里,监控中心的PC不再进行录像存储。其优点为:

1.数字视频未经以太网传输,直接保存在本地硬盘录像机的硬盘上,避免了网络误码、延时对视频质量的影响;

2.硬盘录像机采用RTOS操作系统和JFS文件格式,设备本身的稳定性高,不死机,不受病毒侵害,是专用的视频录制设备。不同于普通PC机采用WINDOWS操作系统和FAT32文件格式,稳定性和安全性得不到保障;

3.采用TI(德州仪器)的DSP微处理器来完成视频压缩,采用MPEG-4压缩格式,非常适合在网络上传输;

4.前端采用普通摄像机(松下或索尼),采集的视频图像效果比网络摄像机好;

5.网络用户采用点播的方式访问硬盘录像机,不会因为广播风暴而造成网络阻塞;

6.视频录制分配由前端多台硬盘录像机完成,监控中心不再负担图像的记录,免除了中心超大存储设备的开支;

7.前端不需要本地监控,可以设为无人值守站,可节省造价;

8.中心查看录像文件,可直接在线回放,或先将录像下载到本地硬盘,回放录像的效果很有保证。

其缺点为:

1.由于以太网的误码率高,所以中心监看的画面质量得不到保证。因为网络延时,会造成一些滞后;

2.带宽得不到保证。由于带宽不够,中心监看画面容易丢帧;

3.在以太网上传播的视频都是经过压缩的(一般是采用MPEG-4的压缩方式),这是有损压缩,中心监看画面会有失真现象。

其适用于对视频录像保存的质量要求较高,而对于监看的质量要求一般的场合,如监控和管理级别较少,以经济性为出发点的电力、公安、银行的专网集中监控项目。

数模结合“集中监控”方案

此方案中,硬盘录像机位于监控中心,所有的视频信号(模拟信号)通过视频线进入其中(如果距离比较远,可以利用光纤传输)。在其中完成A/D转换,视频压缩和网络上传,录像文件保存在硬盘内。监控画面输出到监控中心的电视墙,在监控中心配置一台PC用作录像回放,录像文件备份,重要画面的保存打印。其优点为:

1.监控画面质量好。本方案的监控画面,图像未经压缩直接显示,因此监控画面完全无滞后,无拖尾,失真度低,未经裁减,清晰度高达640×480;

2.录像文件保存在本地硬盘录像机的硬盘上,由于采用的是JFS文件格式,不同于WINDOWS操作系统采用的FAT/FAT32文件格式,不受病毒侵害,稳定性和安全性得到很高的保证;

3.采用德州仪器的DSP和RTOS操作系统,设备本身的性能稳定,可靠性高,安全性好;

4.本方案的实时监控不通过网络,所以不会受网络环境的影响(以太网本身有许多缺陷,比如带宽不足,误码性高,网络延时等);

5.采用普通摄像机(松下或索尼),采集的视频图像效果比网络摄像机好;

6.所有主机都位于监控中心,方便管理和维护;

7.系统控制通过专用键盘,一个键盘可灵活的操控多台主机,也可级联到其他分控点,主机的视频输出接口丰富,因此对造价要求不同的各种分控和显示输出应用,都有很好的适应性;

8.主机具有网络传输的功能,可随时扩展网络分控,不受地点限制。

其缺点为前端视频到监控中心采用模拟传输,距离和布点都有所限制,否则会加大造价支出。

适用于监控点离监控中心距离较近,监控强度较高的安防监控需求;以保安集中监控管理为主要目的,其他部门分控管理为次要目的,如智能大厦、酒店、商业广场、博物馆等建筑设施。

数模结合“软硬组网”方案

此方案中,硬盘录像机分散位于各不同区域,接近前端的视频源。普通摄像机采集的视频信号先进入硬盘录像机,完成A/D转换,录像保存,和本地分控。另外,每台硬盘录像机还原两路视频输出(一路为多画面组合,一路为单画面切换)通过模拟光端机接入监控中心,同时也接入局域网。在监控中心设控制键盘和电视墙,完成对下级各个区域的集中监视、云台镜头控制等。同时配置一台PC,完成录像在线回放,文件备份。

网络端用户,通过多台PC来完成远程监控,录像在线回放,文件备份,云台镜头控制等功能。其优点为:

1.本地分控和集中监控的画面质量都有很好的保证。无论分控中心还是监控中心,图像未经压缩直接显示,因此监控画面完全无滞后,无拖尾,失真度低,未经裁减,清晰度可达1024×768;

2.录像文件保存在本地硬盘录像机的硬盘上,设备本身的性能稳定,可靠性高,安全性好,录像有保证;

3.监控中心可以完成对全部布点的监控,分控中心可完成本区域的监控,分控中心到监控中心仅传两路视频,节省了布线和成本造价;

4.控制键盘可以级联,分控中心与监控中心可共享同一物理链路,节省布线成本,还可通过用户名设定和密码管理随时调整分控管理的范围;

5.采用普通摄像机(松下或索尼),采集的视频图像效果比网络摄像机好;

6.监控中心进行画面监视、云台镜头控制采用模拟方式,画质好,无延时。录像回查采用网络在线方式,免除二次录像的设备支出;

7.本地分控中心较为接近前端的监控点,便于紧急事件发生时的快速响应,分解监控中心的日常监控强度;

8.对日常监控强度不高又需全局监控的地点,设立网络集控,对日常监控强度要求不高又需局部分控的地点,设网络分控。更高级的机型有多种画面组合,组合方式、切换次序、间隔时间都可作个性化设置。

其缺点为布线复杂,适用于监控布点较为分散,离监控中心距离较远,出入口较多的工厂、学校、监狱、货场、智能小区监控,适应于多级别多用户管理的需求。日常监控强度较高的部分采用模拟方式,监控强度较低的部分采用数字方式。同时兼顾了造价和安防管理的需求。

综上所述,以上四种方案各有优势和不足,主要应从保安监控实际要求和管理结构、网络状况考虑,对于安防和环境监控来说,监控和录像画面的质量是首要的,组网结构应随实际而变动。

来源:安防在线

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