模擬監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對比分析課件

模擬監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對比分析視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展了短短二十幾年時間，從最早模擬監(jiān)控到前些年火熱數(shù)字監(jiān)控再到現(xiàn)在方興未艾網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，發(fā)生了翻天覆地變化。近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有了長足的發(fā)展。從技術(shù)角度出發(fā),視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)過以下三個階段:第一代視頻監(jiān)控：傳統(tǒng)模擬閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)：

攝像機通過專用同軸纜輸出視頻信號，同軸纜連接到專用模擬視頻設(shè)備，通過畫面分割器、切換器、卡帶式錄像機等設(shè)備將圖象在監(jiān)視器上顯示出來，并且其錄像也是采用錄像帶的方式進行存儲，其缺點是模擬信號隨著視頻線纜傳輸長度而衰減，并且錄像質(zhì)量不高一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展早期模擬閉路視頻監(jiān)控機房圖例當(dāng)前DVR監(jiān)控系統(tǒng)機房圖例DVR監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件圖例第三代視頻監(jiān)控：未來完全IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)IPVS：全IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)與前面兩種方案相比存在顯著區(qū)別。該系統(tǒng)優(yōu)勢是攝像機內(nèi)置Web服務(wù)器，并直接提供以太網(wǎng)端口。這些攝像機生成JPEG或MPEG4數(shù)據(jù)文件，可供任何經(jīng)授權(quán)客戶機從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問、監(jiān)視、記錄并打印，而不是生成連續(xù)模擬視頻信號形式圖像。IPVS優(yōu)點在于：簡便性-所有攝像機都通過經(jīng)濟高效有線或者無線以太網(wǎng)簡單連接到網(wǎng)絡(luò)，全面遠程監(jiān)視-任何經(jīng)授權(quán)客戶機都可直接訪問任意攝像機，強大中心控制-一臺工業(yè)標(biāo)準服務(wù)器和一套控制管理應(yīng)用軟件就可運行整個監(jiān)控系統(tǒng)。前端采集部分前端采集部分就是指攝像頭部分，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的“眼睛”。當(dāng)被監(jiān)視場所面積較大時，在攝像機上加裝鏡頭，使攝像機所能觀察的距離更遠、更廣。還可把攝像機安裝在電動云臺上，可使攝像機進行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動，從而使攝像機能覆蓋的角度更大。在一些惡劣的環(huán)境下，為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，可以給攝像機安裝專門的護罩，如果需要攝像機在夜間也能工作，可以使用帶紅外功能的攝像機二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)2.1攝像機外形介紹2.2攝像機的種類網(wǎng)絡(luò)攝像機槍式攝像機半球攝像機防暴半球攝像機針孔攝像機飛碟攝像機筆筒式攝像機一體化攝像機球形攝像機低照度攝像機道路監(jiān)控攝像機高解像度攝像機寬動態(tài)攝像機經(jīng)濟型攝像機高解半球攝像機迷你半球攝像機防暴半球攝像機紅外防暴半球攝像機寬動態(tài)針孔攝像機普通針孔攝像機海螺形攝像機車載海螺形攝像機普通海螺形攝像機。。。。。攝像機模擬攝像機攝像機的基本參數(shù)-圖像傳感器監(jiān)控類攝像機使用的圖像傳感器分兩種：CCD—目前占主流的市場份額COMS—后起之秀，未來的發(fā)展趨勢圖像傳感器CCD監(jiān)控類模擬攝像機使用的CCD主要有SONY和SHARP兩大品牌。市場上的攝像機大多采用SONY的CCD，1/4”CCD大多使用在一體化攝像機，球機上；1/3”CCD為市面絕大多數(shù)攝像機所使用；1/2”CCD基本上用于低照度、道路監(jiān)控等攝像機上SHARPCCD大多在低端攝像機上使用，而且基本上是1/4”尺寸的。因為其成本較低，效果較差，為低端用戶所鐘愛。圖像傳感器—CMOSCMOS圖像傳感器因其價格低廉，寬動態(tài)效果極佳而在監(jiān)控攝像機領(lǐng)域占有一席之地。目前市場上PIXIM的寬動態(tài)方案，具有較好的口碑。隨著CMOS方案的不斷優(yōu)化，CCD將逐步被它替代。因為更加優(yōu)良的系統(tǒng)集成、較低的功率要求、更加靈活的圖像捕獲、智能化程度更高的接口、更大的動態(tài)范圍以及更高的感光度是人們最向往的特性。攝像機的基本參數(shù)-最低照度最低照度是用來衡量攝像機在多暗的環(huán)境下能看清物體的一個指標(biāo)，該數(shù)字越低，說明攝像機靈敏度越高，性能越好。效果對比攝像機的基本參數(shù)-水平解析度水平解析度是用來衡量攝像機清晰度的一個指標(biāo)。常見的有420TVL、480TVL、520TVL、580TVL、600TVL、650TVL、700TVL等.

攝像機的基本參數(shù)-信噪比S/N信噪比，即SNR（SignaltoNoiseRatio），又稱為訊噪比。反應(yīng)攝像機成像的抗干擾能力，反應(yīng)在畫質(zhì)上就是畫面是否干凈無噪點；常常用分貝數(shù)表示，設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少。攝像機的基本參數(shù)-掃描制式電視制式是指一個國家的電視系統(tǒng)所采用的特定制度和技術(shù)標(biāo)準?，F(xiàn)在世界上共有三種電視制式。PAL制：采用25fps幀率，目前全世界大部分國家（包括歐洲多數(shù)國家、非洲、澳洲和中國）使用；NTSC制：采用30fps幀率（精確地講為29.97fps），美國、日本、加拿大等國使用；SECAM制：采用25fps幀率，主要用于法國、前蘇聯(lián)及東歐國家。攝像機的基本參數(shù)-攝像機電源目前監(jiān)控類攝像機電源主要有三種：DC12VAC24VAC220V三、視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

傳輸部分視頻傳輸選用75Ω的同軸電纜，通常使用的電纜型號為SYV—75—3和SYV—75—5。它們對視頻信號的無中繼傳輸距離一般為300-500m，當(dāng)傳輸距離更長時，可相應(yīng)選用SYV—75—7、SYV—75—9或SYV—75—12的粗同軸電纜（在實際工程中，粗纜的無中繼傳輸距離可達1km），在視頻信號衰減而圖像變模糊可考慮使用信號放大器。大的系統(tǒng)電源線是按交流220V布線，在攝像機端再經(jīng)適配器轉(zhuǎn)換成直流12V，這樣做的好處是可以采用總線式布線且不需很粗的線，小的系統(tǒng)也可采用12V直接供電的方式，因為有衰減，所以距離不能太長?？刂齐娎|通常指的是用于控制云臺及電動3可變鏡頭的多芯電纜，它一端連接于控制器或解碼器的云臺、電動鏡頭控制接線端，另一端則直接接到云臺、電動鏡頭的相應(yīng)端子上。顯示部分顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器（或帶視頻輸入的普通電視機）組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。也可采用矩陣+監(jiān)視器的方式來組建電視墻。一個監(jiān)視器顯示多個圖像，可切割顯示或循環(huán)顯示。目前采用的有等離子電視，液晶電視，背投，LED屏、DLP拼接屏等。四、典型案例分析視頻線控制線信號線網(wǎng)線光纖光端機光端機視頻分配器硬盤錄像機交換機管理主機電視墻視頻矩陣矩陣鍵盤聯(lián)動模塊報警主機單防區(qū)地址模塊雙防區(qū)地址模塊紅外對射雙鑒探測器紅外探測器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)12網(wǎng)絡(luò)攝像機的主要功能34網(wǎng)絡(luò)攝像機硬件構(gòu)成5網(wǎng)絡(luò)攝像機優(yōu)點網(wǎng)絡(luò)攝像機基本概念模擬監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)比較6高清監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方案1.網(wǎng)絡(luò)攝像機基本概念標(biāo)清與高清對于“高清”和“標(biāo)清”的劃分首先來自于所有看到的視頻效果。監(jiān)控中的標(biāo)清、高清和全高清概念基本沿用高清電視的一些叫法。標(biāo)清SD物理分辨率在720P（1280*720)以下的一種視頻格式。720P是指視頻的垂直分辨率為720線逐行掃描。如：FULLD1（720*576）就是標(biāo)清清晰度分辨率高清HD物理分辨率達到720P以上側(cè)稱作為高清，（英文表述HighDefinition)簡稱HD國際上公認高清標(biāo)準：視頻垂直分辨率超過720P或1080i；視頻寬縱比為16：9全高清FullHD物理分辨率高達1920*1080P顯示（包括1080i和1080P),其中i(interlace)是指隔行掃描；P(Progressive)代表逐行掃描。2.網(wǎng)絡(luò)攝像機主要功能視頻編碼：采集并編碼壓縮視頻信號；音頻功能：采集壓縮音頻信號，實現(xiàn)音頻實時播放或錄音；網(wǎng)絡(luò)功能：編碼壓縮的視音頻信號通過網(wǎng)口傳輸；云臺、鏡頭控制功能：通過網(wǎng)絡(luò)控制云臺、鏡頭的各種動作；緩存功能：可以把壓縮的視音頻信號臨時存儲在本地存儲介質(zhì)（SD卡等）；報警輸入輸出：能接受、處理報警輸入輸出信號，即具備報警聯(lián)動功能；移動檢測報警：檢測場景內(nèi)移動物體并產(chǎn)生報警，靈敏度可調(diào)；視頻分析：自動對視頻場景進行分析，比對原則并觸發(fā)報警；3.網(wǎng)絡(luò)攝像機硬件組成IPC的硬件構(gòu)成一般包括鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、信號處理器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼芯片、主控芯片、網(wǎng)絡(luò)及控制接口等部分組成。

圖像信號經(jīng)過鏡頭輸入及聲音信號經(jīng)過麥克風(fēng)輸入后，由圖像傳感器和聲音傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，再經(jīng)過編碼器按一定的編碼標(biāo)準進行編碼壓縮，在控制器的控制下，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊按一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳送到網(wǎng)絡(luò)，控制器還可以接收報警信號及向外發(fā)送報警信號。IPC啟動時，主控模塊將系統(tǒng)內(nèi)核轉(zhuǎn)入系統(tǒng)內(nèi)存SDRAM中，系統(tǒng)從SDRAM啟動。系統(tǒng)啟動后，主控模塊控制通過串行接口/主機接口等控制編碼模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊及串行接口，實現(xiàn)視頻的編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸及PTZ控制。IPC加電啟動后軟件啟動的過程包括裝載啟動代碼、設(shè)備驅(qū)動程序、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理，監(jiān)控接收轉(zhuǎn)發(fā)控制程序等。3.網(wǎng)絡(luò)攝像機硬件組成IPC的硬件構(gòu)成一般包括鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、信號處理器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼芯片、主控芯片、網(wǎng)絡(luò)及控制接口等部分組成。

圖像信號經(jīng)過鏡頭輸入及聲音信號經(jīng)過麥克風(fēng)輸入后，由圖像傳感器和聲音傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，再經(jīng)過編碼器按一定的編碼標(biāo)準進行編碼壓縮，在控制器的控制下，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊按一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳送到網(wǎng)絡(luò)，控制器還可以接收報警信號及向外發(fā)送報警信號。IPC啟動時，主控模塊將系統(tǒng)內(nèi)核轉(zhuǎn)入系統(tǒng)內(nèi)存SDRAM中，系統(tǒng)從SDRAM啟動。系統(tǒng)啟動后，主控模塊控制通過串行接口/主機接口等控制編碼模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊及串行接口，實現(xiàn)視頻的編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸及PTZ控制。IPC加電啟動后軟件啟動的過程包括裝載啟動代碼、設(shè)備驅(qū)動程序、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理，監(jiān)控接收轉(zhuǎn)發(fā)控制程序等。4.網(wǎng)絡(luò)攝像機優(yōu)點（一）清晰度優(yōu)勢，提供更多關(guān)鍵細節(jié)4.網(wǎng)絡(luò)攝像機優(yōu)點（二）單位面積監(jiān)控點密度的下降普通攝像機高清攝像機4.網(wǎng)絡(luò)攝像機優(yōu)點（三）D1=720*576720P=1280*7201080P=1920*10801080p＝2.25×720p≈20×CIF國家廣電總局、國際電信聯(lián)盟、美國電影電視工程師協(xié)會認定的高清電視標(biāo)準

CIF=352*2884.網(wǎng)絡(luò)攝像機優(yōu)點（四）同時看清車牌和人臉模擬攝像機高清攝像機4.網(wǎng)絡(luò)攝像機優(yōu)點（五）大大提高智能分析算法的精度4.網(wǎng)絡(luò)攝像機優(yōu)點（六）亮度信號和色度信號分開處理，畫面細膩無雜色。此外，模擬攝像機傳輸視頻圖像時亮度信號和色度信號是混合傳輸?shù)?，在模轉(zhuǎn)數(shù)之前還需要進行亮色分離，在亮色分離做得不夠完全時，我們看到的圖像就會有雜色出現(xiàn)。在同一場景拍攝的視頻截圖對比如下:

模擬攝像機+編碼器，D1，1.5Mbps高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，720p，1Mbps如何實現(xiàn)高清監(jiān)控前端采集——使用高清IP攝像機、高清數(shù)字攝像機+高清編碼器管理平臺——支持對高清視頻流、管理信令等進行集中/分布式管理存儲——支持高清碼流的存取解碼與輸出——能夠直接對高清數(shù)字信號進行交換控制，以便輸出顯示——做到高清顯示擴展應(yīng)用——高清的擴展應(yīng)用，例如智能分析——更高的分辨率能夠帶來更高的分析準確率高清傳輸——支持高清碼流的傳輸，條件成熟時，可直接傳輸未經(jīng)壓縮的數(shù)字流，實現(xiàn)低延時都要支持高清5.模擬監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)比較5.模擬監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)成本比較成本優(yōu)勢：據(jù)一項有關(guān)模擬和數(shù)字解決方案之間差別的調(diào)查顯示，模擬系統(tǒng)在安裝、配置和培訓(xùn)方面的成本比IP系統(tǒng)要高出近50%。例如，模擬系統(tǒng)的布線成本幾乎是IP系統(tǒng)布線成本的3倍。主要原因在于，同軸電纜布線比以太網(wǎng)布線要昂貴許多。而且，模擬系統(tǒng)通常需要單獨對電力電纜進行布線，而以太網(wǎng)供電（PoE）則無需在IP系統(tǒng)中進行電力連接。此外，為了對模擬PTZ攝像機進行控制，還需要單獨布線。數(shù)字布線采用的是交換機節(jié)點式的連接，模擬系統(tǒng)布線采用的是直連式。這就大大的為客戶節(jié)省的布線成本，在加上現(xiàn)在有的單位小區(qū)學(xué)校等場所，網(wǎng)絡(luò)布線時現(xiàn)成的，不需要過多的去布置，只需添加；而模擬監(jiān)控完全需要重新布置，從前端到后端都是一條線拉到底，節(jié)省的線材的費用，也減少了施工周期，節(jié)約了人力成本。網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)能夠讓用戶將開放PC系統(tǒng)和開放存儲與視頻管理軟件整合起來，成本比DVR要低20%。售后成本：傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的售后維修是非常麻煩的，需要一段一段線路的去排查問題，才能確定問題出在那個地方，往往一個小線路問題就弄的需要花費巨大的人力去重新排查線路，即費時又費力?；贗P網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)測通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)測試設(shè)備，可以很好的排查出到底是哪個線路出現(xiàn)故障，大大降低了售后成本。網(wǎng)絡(luò)視頻提供的任何先進功能都需要成本。如果僅對攝像機成本進行比較的話，網(wǎng)絡(luò)攝像機的初始成本可能高于模擬攝像機。然而在對每路視頻的成本進行比較時，具有優(yōu)秀靈活性和出眾性能的SIVIDI網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)與基于DVR的模擬系統(tǒng)不相上下。對許多系統(tǒng)配置來說，基于網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品的監(jiān)視系統(tǒng)的前期成本要更低一些。在模擬視頻監(jiān)控時代，遠程監(jiān)控在傳輸介質(zhì)上付出的代價是非常巨大的，而且隨著監(jiān)控的視頻路數(shù)的增大直線上升，大量的增加矩陣和傳輸線材的代價最終幾乎占到監(jiān)控的成本的全部。網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案的擴展性還體現(xiàn)在存儲上面，傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控還需要購置大量的集中存儲設(shè)備和磁盤，而網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控則大量的采用分布式的存儲方式以及利用現(xiàn)有的電腦磁盤空間進行存儲管理。傳輸介質(zhì)光纖成本：對于目前較大規(guī)模傳輸距離較遠的校園監(jiān)控來說，以往都是采用，模擬攝像機+光端機+光纖傳輸+硬盤錄像機存儲的方式去運作的，在傳輸那塊成本是不菲的，對于較遠距離的傳輸，SIVIDI網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸這塊也采用光纖進行遠距離中轉(zhuǎn)傳輸，在光纖應(yīng)用這塊要比模擬的采用光端機傳輸要少的多的，前端可以通過網(wǎng)絡(luò)攝像機+交換機進行一個系統(tǒng)信號的