業(yè)內(nèi)專家教你模擬監(jiān)控的組網(wǎng)及選型

隨著人們生活質(zhì)量的提高，經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，安全的重要性越來(lái)越受到人們的重視，大到城市國(guó)家、小到個(gè)人家庭，視頻監(jiān)控成功應(yīng)用于眾多行業(yè)，也正因?yàn)槿绱?，市?chǎng)對(duì)于安防產(chǎn)品的要求也不斷提升。在設(shè)備性能的不斷提升中，視頻監(jiān)控正從“看得見(jiàn)”快速地向“看得清”過(guò)渡。為了對(duì)付各種各樣的經(jīng)濟(jì)刑事犯罪，保護(hù)國(guó)家和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)的安全，保證各行各業(yè)和國(guó)家重點(diǎn)部門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，采用高科技手段預(yù)防和制止犯罪已成為安保領(lǐng)域里的共識(shí)。

縱觀市場(chǎng)上已有的各類產(chǎn)品，不難發(fā)現(xiàn)主流的高清監(jiān)控主要有IPC、HD-SDI和960H三種，這三種技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，已能較為全面地滿足市場(chǎng)需求。但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)際上仍有一定的改進(jìn)空間。由于安防行業(yè)雖扎根于技術(shù)，但其生長(zhǎng)卻離不開(kāi)應(yīng)用，較高昂的成本或是較復(fù)雜的施工都會(huì)成為阻礙行業(yè)發(fā)展的重要原因。因此，研發(fā)一種能夠集合現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的新傳輸標(biāo)準(zhǔn)，一直是多數(shù)安防企業(yè)共同努力的方向。

基于此，從2012年開(kāi)始“HDCVI”，這個(gè)在中國(guó)大地、視頻領(lǐng)域迅速傳播的名字，正快速的清洗著我們對(duì)視頻處理和顯示領(lǐng)域的思維和定義，并使我們不得不以嶄新的姿態(tài)去審視這一技術(shù)上的革命，它不僅是技術(shù)上的革新，更是顛覆了以往人們對(duì)模擬系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

隨著HDCVI模擬高清技術(shù)的加入，我們可以樂(lè)觀地看到，不久的將來(lái)，高清系統(tǒng)解決方案無(wú)論在體驗(yàn)效果上，還是實(shí)施成本上都將更具優(yōu)勢(shì)，并逐漸成為用戶首選的主流應(yīng)用方案。相信HDCVI技術(shù)將會(huì)加速原有系統(tǒng)升級(jí)換代的步伐，進(jìn)一步推動(dòng)高清監(jiān)控的普及。

回顧監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，總計(jì)分為五部分，分別為：音視頻采集、音視頻及數(shù)據(jù)傳輸、音頻還原及視頻顯示、音視頻存儲(chǔ)、信號(hào)控制。這五部分相輔相成，協(xié)同工作完成了前端采集、中間傳輸?shù)胶蠖颂幚淼娜苛鞒獭?/p>

數(shù)字監(jiān)控何以“勝”模擬監(jiān)控

傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)仍存在其局限性：

首先，傳統(tǒng)的視頻信號(hào)是模擬信號(hào)，視頻信號(hào)的傳輸通常采用通過(guò)同軸電纜傳輸?shù)姆绞?。在較短距離內(nèi)，視頻信號(hào)的衰減很小;但如果超過(guò)一定距離，就需要視頻放大器對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行放大，通常加一級(jí)放大器可延長(zhǎng)傳輸距離200米左右。但是，在工程中如果對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)放大，圖像就會(huì)明顯失真，嚴(yán)重時(shí)圖像扭曲變形甚至?xí)霈F(xiàn)黑色橫紋。因此，常規(guī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)只適合在一座建筑物或一定范圍內(nèi)使用。

第二，模擬監(jiān)控系統(tǒng)在一路同軸電纜上只能傳送一路視頻信號(hào)，如果需要傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)、控制信號(hào)或音頻信號(hào)就必須另外單獨(dú)鋪設(shè)電纜。同時(shí)隨著監(jiān)控點(diǎn)和被監(jiān)控點(diǎn)的變化和增加，必須另外鋪設(shè)電纜，造價(jià)昂貴。

第三，模擬監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就是在一定距離范圍內(nèi)圖像質(zhì)量保持得很好，而要遠(yuǎn)距離、高清晰、同步傳輸多路視頻和音頻信號(hào)，最為經(jīng)濟(jì)可行的方法就是將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并對(duì)其壓縮編碼，利用公用或?qū)Ｓ猛ㄓ嵕€路傳輸。

第四，從傳輸裝置類別來(lái)區(qū)分，視頻圖像信號(hào)的傳輸又可分為專用傳輸設(shè)備方式和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸兩大類。前者包含了連接專用線路或公共通信線路的視頻傳輸設(shè)備，有同軸電纜、電話線或光纖、專用視頻圖像發(fā)射機(jī)與圖像接收機(jī)等，這種方式是在七十年代末、八十年代初期發(fā)展起來(lái)的;而后者則是通過(guò)現(xiàn)有的分布極為廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字多媒體技術(shù)來(lái)傳輸視頻圖像，這種方式隨著Internet技術(shù)在全球的迅速普及。

放眼數(shù)字監(jiān)控時(shí)代，與模擬監(jiān)控相比，數(shù)字監(jiān)控的技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯：

首先，作為一種將計(jì)算機(jī)數(shù)字視頻壓縮與傳輸技術(shù)應(yīng)用到圖像監(jiān)控領(lǐng)域的高科技產(chǎn)品，數(shù)字監(jiān)控設(shè)備的工作原理是：由計(jì)算機(jī)將模擬的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息，完成視頻信息的采集、瀏覽、傳輸、儲(chǔ)存及回放功能，而且，計(jì)算機(jī)還可以接受各種報(bào)警信息、輸出繼電器控制信息、按照預(yù)先編好的程序自動(dòng)執(zhí)行各種報(bào)警聯(lián)動(dòng)操作。

其次，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)智能化管理，使報(bào)警布局更趨合理。計(jì)算機(jī)將安防工作做得有條不紊，避免了任何疏漏，在充分利用多媒體特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)時(shí)捕捉、視頻報(bào)警等技術(shù)，使防范工作做到更安全、更周密，對(duì)罪犯產(chǎn)生了巨大的威懾力量，能更有效地防止犯罪。嚴(yán)密的計(jì)算機(jī)監(jiān)控實(shí)時(shí)跟蹤記錄每一個(gè)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，便于取證，能更有效地打擊犯罪。

最后，采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)能夠減輕保衛(wèi)強(qiáng)度。保衛(wèi)工作看似簡(jiǎn)單，但很繁瑣艱巨，責(zé)任重大。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的高度智能化，進(jìn)一步把保安人員從枯燥無(wú)味的工作中解脫出來(lái)，在提高安全性的同時(shí)，減輕了工作強(qiáng)度;強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，免去了領(lǐng)導(dǎo)安全檢查的辛勞;結(jié)合先進(jìn)的編程理論，良好而友善的操作界面，更加有利于人機(jī)配合監(jiān)視，提高安全性。

模擬監(jiān)控組網(wǎng)方式分析

談到模擬監(jiān)控的組網(wǎng)方式，筆者認(rèn)為：

模擬監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，以及模擬系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)之間的信息通訊及互相聯(lián)動(dòng)互相控制，更多的依賴于物理線纜的輔助，例如視頻線、雙絞線、同軸電纜、光纖、光纜都是我們耳熟能詳?shù)奈锢砭€纜的名稱。談及模擬監(jiān)控網(wǎng)，極具代表意義的應(yīng)屬平安城市三級(jí)網(wǎng)建設(shè)，省、市、區(qū)(縣)三級(jí)，每一級(jí)又有自己獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)，再通過(guò)光纜及多業(yè)務(wù)光端機(jī)或其他光類信號(hào)傳輸設(shè)備將各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而使省市區(qū)，從上至下無(wú)障礙貫通，使監(jiān)控真正做到了全局把控、實(shí)時(shí)掌握第一手視頻資料。

相比之下，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控具有比傳統(tǒng)模擬監(jiān)控?zé)o可比擬的優(yōu)勢(shì)：凡是有網(wǎng)絡(luò)的地方就能構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。由于省去了傳統(tǒng)的布線和線路維護(hù)費(fèi)用，使得網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本大大降低。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，在授權(quán)的情況下可以隨時(shí)按需監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)即插即用即看，使用方式相當(dāng)便捷。于是，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控一致被業(yè)界認(rèn)為是未來(lái)視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的主要趨勢(shì)。

隨著視頻監(jiān)控的逐步發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控不再局限于企業(yè)級(jí)行業(yè)客戶的應(yīng)用，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用將逐漸向平民化方向發(fā)展，利用視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)為大眾服務(wù)，如家庭安全、子女呵護(hù)、連鎖店管理等方面查看應(yīng)用。未來(lái)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將呈現(xiàn)出兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。一是集中監(jiān)控替代傳統(tǒng)的分散和孤立監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)正是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的橋梁。二是智能化后臺(tái)應(yīng)用。以前，大量的視頻數(shù)據(jù)不能得到充分、及時(shí)的利用，很多有用信息很難或者無(wú)法提取和保存。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的好處就在于：隨著視頻分析技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，我們逐漸能夠及時(shí)、自動(dòng)地從視頻流中提取大量信息，這些信息可以傳輸、保存和檢索，也可以驅(qū)動(dòng)其它數(shù)據(jù)，輕而易舉地完成人力很難完成的任務(wù)。

談及較為具有代表性的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，它的優(yōu)勢(shì)之一就是使視頻監(jiān)控能夠超越傳統(tǒng)的PAL/NTSC制式的分辨率和幀速率限制，帶來(lái)極高圖像細(xì)節(jié)的高清晰度視頻。即使是100萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，也提供了接近3倍于模擬CCTV攝像機(jī)的分辨率，高端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可以提供高達(dá)500萬(wàn)像素、甚至更大的分辨率。

相信，基于上述兩種組網(wǎng)方式，最終用戶或工程商會(huì)更加清楚每種組網(wǎng)方式的利弊而選擇其一進(jìn)行構(gòu)建，這無(wú)疑對(duì)實(shí)際使用提供了有力的理論依據(jù)。

模擬監(jiān)控常見(jiàn)問(wèn)題及注意事項(xiàng)

在常規(guī)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)工程中經(jīng)常會(huì)遇到這樣或那樣的問(wèn)題，筆者本次就一些常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行闡述與大家分享。

監(jiān)控系統(tǒng)中常見(jiàn)的圖像不清晰的原因：

·硬件自身原因，由于圖像的清晰度與攝像機(jī)參數(shù)和鏡頭的焦距都有很大關(guān)系，如果鏡頭的焦距是3.5mm，CCD為1/3，那可視距離也就是5米多，所以如果超出了你攝像機(jī)的范圍，那圖像自然就不清晰了。這種情況需要調(diào)整攝像機(jī)的監(jiān)視距離，只有調(diào)整到其焦距范圍內(nèi)才能達(dá)到最好的效果;

·如果白天很清晰但到了晚上就不行了，就是夜間的光源不夠強(qiáng)，也和攝像機(jī)的最低照度有關(guān)系。這種情況只能更換攝像機(jī)或者加強(qiáng)夜晚照明。如攝像機(jī)為感紅外攝像機(jī)也可增加紅外燈彌補(bǔ)夜晚燈光不足的狀況;

·線路干擾，模擬信號(hào)的圖像不清晰如果是橫條的圖像，那是視頻信號(hào)受到了干擾，這種情況只能盡量找到干擾源，將信號(hào)線盡量遠(yuǎn)離才能解決。

監(jiān)控系統(tǒng)中常見(jiàn)的視頻干擾現(xiàn)象有以下幾種形式出現(xiàn)：

1、在監(jiān)視器的畫面上出現(xiàn)一條黑杠或白杠，并且向上或向下滾動(dòng)。

2、圖像有雪花噪點(diǎn)。這類干擾的產(chǎn)生主要是由于傳輸線上信號(hào)衰減以及耦合了高頻干擾所致。

3、視頻圖像有重影，或是圖像發(fā)白、字符抖動(dòng)，或是在監(jiān)視器的畫面上產(chǎn)生若干條間距相等的豎條干擾。

4、斜紋干擾、跳動(dòng)干擾、電源干擾。這種干擾的出現(xiàn)，輕微時(shí)不會(huì)淹沒(méi)正常圖像，而嚴(yán)重時(shí)圖像扭曲就無(wú)法觀看了。

5、大面積網(wǎng)紋干擾,也稱單頻干擾。這種現(xiàn)象主要是由于視頻電纜線的芯線與屏蔽網(wǎng)短路、斷路造成的故障，或者是由于BNC接頭接觸不良所致

解決監(jiān)控視頻干擾的方法：

·對(duì)于有條件的地方，級(jí)聯(lián)視頻信號(hào)和控制信號(hào)盡量采用光端機(jī)來(lái)傳輸視頻，這樣通過(guò)光隔離可以比較好的解決這一干擾問(wèn)題。但是由于光端機(jī)價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，且不是每一個(gè)地方都具備敷設(shè)光纜的條件，因此此方法不是每個(gè)地方都適用;

·在級(jí)聯(lián)的視頻信號(hào)之間加裝視頻抗干擾隔離器。視頻抗干擾隔離器是現(xiàn)代高科技專利產(chǎn)品，當(dāng)視聽(tīng)設(shè)備聯(lián)接產(chǎn)生各種交條干擾時(shí)，在視頻線路上串接該產(chǎn)品，能有效隔離各種干擾信號(hào)，使圖像恢復(fù)如初，提高信號(hào)轉(zhuǎn)播質(zhì)量;

·根據(jù)干擾波傳播距離與頻率的關(guān)系曲線可以看出，頻率越低傳播的距離越遠(yuǎn)。這也意味著，頻率越低，受到干擾的機(jī)會(huì)越多，強(qiáng)度越大。因此，采用將信號(hào)頻率調(diào)高后傳輸，在中心再將信號(hào)調(diào)制并濾波也可大大減少干擾;

·提高視頻信號(hào)源的輸出電平、實(shí)現(xiàn)阻抗匹配、采用低噪聲放大器、提高施工質(zhì)量等抑制系統(tǒng)本身的干擾;采用單端接地法、在視頻信號(hào)傳輸回路中接入一只高頻變壓器抑制地電位干擾，研制了視頻隔離均衡放大器。

以上歸納了監(jiān)控系統(tǒng)中常見(jiàn)的視頻干擾現(xiàn)象，介紹了針對(duì)不同情況采取相應(yīng)措施解決干擾問(wèn)題的方法。雙絞線視頻轉(zhuǎn)發(fā)器的抗干擾性有時(shí)也會(huì)干擾信號(hào)，我們對(duì)檢查電線質(zhì)量的方法也要掌握一定的技巧。以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行非常有益，提高監(jiān)控系統(tǒng)工程質(zhì)量。

雷擊對(duì)視頻監(jiān)控的影響：

雷擊可能對(duì)外置設(shè)備有影響、損壞攝像機(jī)、會(huì)擊壞電源、視頻采集卡等。

有關(guān)視頻監(jiān)控的，前端攝像機(jī)傳回的視頻信號(hào)(用雙絞線傳輸)，在后端用工程寶測(cè)有圖像，接到采集卡后卻沒(méi)有圖像。

1、信號(hào)比較弱。采集卡要求的視頻電平值明顯比工程寶要高一些?？刹榭垂こ虒毨锩娴膙ideo in這項(xiàng)的數(shù)值。

2、地環(huán)路干擾。雙絞線傳輸?shù)氖翘摰啬Ｊ剑狈Φ鼐€支持，而作用在攝像機(jī)和監(jiān)視器上的低電壓就沒(méi)辦法平衡。 解決的辦法：縮短雙絞線的長(zhǎng)度，使用有源傳輸器放大信號(hào)，隔離地環(huán)路干擾。

模擬監(jiān)控產(chǎn)品選型時(shí)的注意事項(xiàng)及產(chǎn)品選型：

1、 智能球型攝像機(jī)：能夠360度旋轉(zhuǎn)，鏡頭能夠變焦，更可通過(guò)控制板和控制線遠(yuǎn)程控制它的旋轉(zhuǎn)和變倍變焦等操作。適用于較大的監(jiān)控場(chǎng)所，如大廳、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所、廣場(chǎng)等區(qū)域的監(jiān)控，價(jià)格較貴。

2、 半球形攝像機(jī)：體積較小，外觀一般比較美觀和槍型攝像機(jī)相比受控對(duì)象沒(méi)有恐懼感，一般相對(duì)價(jià)格較低，適用于辦公室、電梯、走廊等相對(duì)較小的范圍監(jiān)控和大部分室內(nèi)監(jiān)控場(chǎng)所。

3、 普通槍型攝像機(jī)：按照是否防水分為室內(nèi)和室外兩種，品種比較多，是主要的前端信息采集設(shè)備，適用場(chǎng)合比較多，規(guī)格型號(hào)也比較多,根據(jù)需要可以安裝各類大小鏡頭。

當(dāng)然，選什么樣的產(chǎn)品，最終取決于你需要看到的是什么樣的效果，比如定點(diǎn)的高細(xì)節(jié)描述，或者是全景的整體概況，根據(jù)自己的需求選擇合適的產(chǎn)品，才會(huì)具有最佳的成本效益和滿足需求的可用性。【本文作者系浙江紅蘋果電子有限公司技術(shù)支持工程師】