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組建高清監控系統中的常見六大問題分析

來源:太平洋安防網        編輯:QQ123    2021-06-11 11:16:03     加入收藏

 隨著安防視頻監控產品經歷了模擬時代、數字時代、網絡時代的發展后,時至2010年已逐漸步入了高清時代,而高清監控總結而言就

  隨著安防視頻監控產品經歷了模擬時代、數字時代、網絡時代的發展后,時至2010年已逐漸步入了高清時代,而高清監控總結而言就是從模擬高清到數字高清的升華,科技的飛速發展讓我們看得更清楚,已經不再是概念,高清產品的不斷涌現同樣為視頻監控帶來更廣闊的發展空間。

  說起高清監控,我們首先想到的就是監控攝像機的高清化,當然這不是先有雞還是先有蛋的問題,監控高清就是以需求為前提,通過攝像機發生改變而改變的,其次才是系統、傳輸、存儲、顯示對于高清攝像機的發展支持,因此在組建高清監控系統的同時,相比過去傳統的模擬系統難免要遭遇各種各樣的難題,現在我們就來分析一下高清監控系統中會遇到的哪些常見問題:

  1.模擬高清攝像機、網絡高清攝像機還是高清視頻服務器

  模擬高清攝像機概念并不是正確的,只是一些商家或是廠家將傳統模擬攝像機480線高清標準提高到了520線或540線后,而衍生的概念。隨著數字時代發展,模擬產品已經走到了淘汰的邊緣,與數字化產品相比,模擬技術顯得漏洞百出并且架構上很難在分辨率/幀率上有質的突破,因此何談高清化?

  網絡高清攝像機是目前數字主流化產品,最基礎的產品也要百萬像素起步,頂級模擬攝像機也就625掃描線,而放眼目前的網絡數字攝像機可以輕松達到1000線以上,并且隨技術發展像素沒有上限。可以肯定地說,百萬高清監控已經鎖定了未來整個數字監控行業的大局。高清網絡攝像機由于是一體化的構造,產品簡潔,應用起來十分方便,一根網線就可以滿足所有傳輸要求,成為目前應用的主題。

  高清視頻服務器用以連接高清攝像機,在當前高清網絡機不是很豐富的情況下,也是一個不錯的選擇,將更多的選擇空間留給高清攝像機。

  2.如何正確的選擇高清監控編碼格式

  高清監控系統中對提高圖像處理和傳輸都提出較高的要求,MPEG4和 H.264兩種編碼技術在目前的高清前端都有使用,技術的成熟度相當,壓縮后的圖像對帶寬的要求略高于后者,但產品的價格存在一定的差異。在應用中需考察系統的規模、網絡環境,在綜合經濟因素,可以做出選擇。

  從目前來看,高清監控編碼中H.264最具使用價值的,相對于MPEG2、MPEG4而言,其壓縮效率是三種編碼中最高的,可以更高的數據壓縮比。在同等的圖像質量,H.264的數據壓縮比能比當前DVD系統中使用的MPEG-2高2~3倍,比MPEG- 4高1.5~2倍。正因為如此,經過H.264壓縮的視頻數據,在網絡傳輸過程中所需要的帶寬更少,也更加經濟。720P編碼中在MPEG-4需要 6Mbps的傳輸速率匹配時,H.264只需要3Mbps左右的傳輸速率,不過H.264解碼算法更復雜,編碼性能要求較苛刻,當然,低碼流下能保證全實時的高清圖像畫質是M-JPEG和MPEG-4壓縮方式無法比擬的。

  3.DVR、混合DVR、NVR如何匹配高清監控

  在高清系統中,硬盤錄像機的選擇上也有區別,從表面結構來看,NVR 和DVR之間的差異在于有一個獨立的通用的端口用于視頻輸入輸出和網絡連接。從本質上講,區分DVR與NVR最基本的因素之一,就是是否“數字化”DVR 把模擬視頻信號進行壓縮轉化并且存儲在其硬盤中,因此DVR不適合目前的高清網絡監控系統。

  DVR的“數字化”是指壓縮和存儲技術是針對數字信號而言的,而不是直接對數字編碼的視頻圖像進行傳輸。因此DVR必須在模擬攝像機附近部署。相反,NVR可以直接從IP網絡存儲數字圖像。因此NVR和DVR最大的區別在于,DVR對模擬攝像機采集到的模擬視頻進行編解碼并且存儲在硬盤中,而NVR直接記錄攝像機已經進行過編碼的數字視頻。因此NVR沒有視頻接口,它的輸入和輸出數據都是IP數據和經過壓縮編碼的視頻。

  而混合DVR,可以通過網絡捕獲網絡上編碼器或IP攝像機的視頻流,存儲在DVR的硬盤空間上,很顯然,混合DVR的產生是為了迎合DVR到NVR的過渡。[nextpage]

  4.高清監控系統中前端存儲的重要性?

  高清監控的場合往往是比較重要的一些場合,對圖像的安全性要求較高,特別是要防止來自網絡的偶然性故障所帶來的影響。前端帶有存儲是一個不錯的措施,圖像經前端壓縮編碼后存儲在本地的存儲介質上,無論網絡環境的變化,可以有效保證圖像的存儲安全。但大部分的高清前端不會內置有硬盤,應該采取前端NVR+后端NVR的協作工作,確保數據萬無一失。

  后端系統往往有兩種形式:一是監控管理平臺(CMS),一是網絡錄像機(NVR)。CMS往往注重聯網特性,注重大容量轉發、存儲和用戶管理,是一種較為上層的部分,而跟高清攝像機業務關系上最緊密的應該是NVR,因此在高清監控系統中我們關注的后端將主要是NVR。

  5.高清監控系統傳輸方式的選擇?

  面對高清應用的超大數據量帶寬以及實時性的要求,目前只有兩種傳輸方式在高清傳輸中得到認可,一種是采用網絡傳輸,但在目前大環境下,網絡傳輸還無法滿足大規模多路遠距離高清畫質;第二種是便是光纖傳輸,雖然價格昂貴,但是不受帶寬約束,甚至可以使帶寬達到數G以上,這樣高清監控才能得到淋漓盡致的發揮。

  高清視頻在網絡傳輸中,主要限制來自帶寬,光纖技術是解決帶寬問題的最好方案,但是無論成本還是維護,價格都過于高昂,因此加強網絡帶寬建依舊是解決傳輸高清和網絡帶寬問題的必然途徑。隨著目前網絡傳輸技術的迅猛發展,局域網也逐漸朝1000M甚至 10000M方向發展,與此同時圖像壓縮格式也直接決定了對傳輸的減負作用。

  6.高清監控系統存儲方式的選擇?

  高清監控視頻存儲大多是以超大數據流為代價,因此對于高清視頻我們需要足夠的存儲空間。選擇什么樣的高清存儲系統和方案將直接影響視頻流暢度、系統穩定性等一系列因素。現實中,高清監控存儲一般有兩種方法,一種是小集中大匯聚,即前端分散式本地存儲,如IPSAN構架方式;另一種是在大型項目里,高清視頻通過管理平臺+存儲服務器實現存儲,其存儲服務器通常是存儲陣列。

  一般監控系統中常用的大量數據存儲方式有DAS直連、NAS網絡硬盤和IPSAN等。而對于高清監控系統而言,其中IPSAN方式采用IP構架的以太網傳輸,具備良好的擴展性、共享性和較低的分攤應用成本,是目前多路高清監控存儲主要采用的技術之一。此種存儲方式多半是采用我們常見的硬盤,容量一般是TB級別,隨著2TB硬盤甚至更高容量的產品走入我們視線,大型高清監控系統PB級海量存儲解決方案也得到普遍應用。

  上述高清監控面臨的問題技術挑戰可以通過應用來解決,但根據目前的現狀,用戶不應該盲目追求高清,我們真的有必要全方位實現么?在大規模工程中,如果所有前端監控點都使用高清網絡攝像機,且全部采用實時高清傳輸的話,對后端的存儲和傳輸會造成很大壓力,并造成成本和效率的浪費。所以,應根據用戶的需求設計適合的解決方案,比如在高危場所設計安裝全高清監控,或者小規模條件下,實現前后端高清監控,這樣就可以大大緩解網絡壓力、存儲壓力、降低投資成本等。

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