模擬監控的組網(wǎng)方式分析及選型

　　模擬監控發(fā)展現狀及熱門(mén)技術(shù)

　　隨著(zhù)人們生活質(zhì)量的提高，經(jīng)濟水平和科學(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，大到城市國家、小到個(gè)人家庭，視頻監控成功應用于眾多行業(yè)，也正因為如此，市場(chǎng)對于安防產(chǎn)品的要求也不斷提升。在設備性能的不斷提升中，視頻監控正從“看得見(jiàn)”快速地向“看得清”過(guò)渡。為了對付各種各樣的經(jīng)濟刑事犯罪，保護國家和人民群眾的生命財產(chǎn)的安全，保證各行各業(yè)和國家重點(diǎn)部門(mén)的正常運轉，采用高科技手段預防和制止犯罪已成為安保領(lǐng)域里的共識。

　　縱觀(guān)市場(chǎng)上已有的各類(lèi)產(chǎn)品，不難發(fā)現主流的高清監控主要有IPC、HD-SDI和960H三種，這三種技術(shù)各有優(yōu)勢，已能較為全面地滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。但隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，現有技術(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(cháng)卻離不開(kāi)應用，較高昂的成本或是較復雜的施工都會(huì )成為阻礙行業(yè)發(fā)展的重要原因。因此，研發(fā)一種能夠集合現有技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的新傳輸標準，一直是多數安防企業(yè)共同努力的方向。

　　基于此，從2012年開(kāi)始"HDCVI"，這個(gè)在中國大地、視頻領(lǐng)域迅速傳播的名字，正快速的清洗著(zhù)我們對視頻處理和顯示領(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模擬系統的認識。

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

　　回顧監控系統的結構組成，總計分為五部分，分別為：音視頻采集、音視頻及數據傳輸、音頻還原及視頻顯示、音視頻存儲、信號控制。這五部分相輔相成，協(xié)同工作完成了前端采集、中間傳輸到后端處理的全部流程。

　　數字監控何以“勝”模擬監控

　　傳統的模擬監控系統仍存在其局限性：

　　首先，傳統的視頻信號是模擬信號，視頻信號的傳輸通常采用通過(guò)同軸電纜傳輸的方式。在較短距離內，視頻信號的衰減很小;但如果超過(guò)一定距離，就需要視頻放大器對視頻信號進(jìn)行放大，通常加一級放大器可延長(cháng)傳輸距離200米左右。但是，在工程中如果對視頻信號進(jìn)行兩級放大，圖像就會(huì )明顯失真，嚴重時(shí)圖像扭曲變形甚至會(huì )出現黑色橫紋。因此，常規的視頻監控系統只適合在一座建筑物或一定范圍內使用。

　　第二，模擬監控系統在一路同軸電纜上只能傳送一路視頻信號，如果需要傳輸數據信號、控制信號或音頻信號就必須另外單獨鋪設電纜。同時(shí)隨著(zhù)監控點(diǎn)和被監控點(diǎn)的變化和增加，必須另外鋪設電纜，造價(jià)昂貴。

　　第三，模擬監控系統的優(yōu)點(diǎn)就是在一定距離范圍內圖像質(zhì)量保持得很好，而要遠距離、高清晰、同步傳輸多路視頻和音頻信號，最為經(jīng)濟可行的方法就是將模擬信號進(jìn)行數字化，并對其壓縮編碼，利用公用或專(zhuān)用通訊線(xiàn)路傳輸。

　　第四，從傳輸裝置類(lèi)別來(lái)區分，視頻圖像信號的傳輸又可分為專(zhuān)用傳輸設備方式和計算機網(wǎng)絡(luò )傳輸兩大類(lèi)。前者包含了連接專(zhuān)用線(xiàn)路或公共通信線(xiàn)路的視頻傳輸設備，有同軸電纜、電話(huà)線(xiàn)或光纖、專(zhuān)用視頻圖像發(fā)射機與圖像接收機等，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)現有的分布極為廣泛的計算機網(wǎng)絡(luò )以及數字多媒體技術(shù)來(lái)傳輸視頻圖像，這種方式隨著(zhù)Internet技術(shù)在全球的迅速普及。

　　放眼數字監控時(shí)代，與模擬監控相比，數字監控的技術(shù)優(yōu)勢明顯：

　　首先，作為一種將計算機數字視頻壓縮與傳輸技術(shù)應用到圖像監控領(lǐng)域的高科技產(chǎn)品，數字監控設備的工作原理是：由計算機將模擬的視頻信號轉化成數字信息，完成視頻信息的采集、瀏覽、傳輸、儲存及回放功能，而且，計算機還可以接受各種報警信息、輸出繼電器控制信息、按照預先編好的程序自動(dòng)執行各種報警聯(lián)動(dòng)操作。

　　其次，監控系統通過(guò)計算機智能化管理，使報警布局更趨合理。計算機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上，結合實(shí)時(shí)捕捉、視頻報警等技術(shù)，使防范工作做到更安全、更周密，對罪犯產(chǎn)生了巨大的威懾力量，能更有效地防止犯罪。嚴密的計算機監控實(shí)時(shí)跟蹤記錄每一個(gè)事發(fā)現場(chǎng)，便于取證，能更有效地打擊犯罪。

　　最后，采用數字監控系統能夠減輕保衛強度。保衛工作看似簡(jiǎn)單，但很繁瑣艱巨，責任重大。數字化監控系統的高度智能化，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)，減輕了工作強度;強大的網(wǎng)絡(luò )功能，免去了領(lǐng)導安全檢查的辛勞;結合先進(jìn)的編程理論，良好而友善的操作界面，更加有利于人機配合監視，提高安全性。

　　模擬監控組網(wǎng)方式分析

　　談到模擬監控的組網(wǎng)方式，筆者認為：

　　模擬監控系統的搭建，以及模擬系統與模擬系統之間的信息通訊及互相聯(lián)動(dòng)互相控制，更多的依賴(lài)于物理線(xiàn)纜的輔助，例如視頻線(xiàn)、雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖、光纜都是我們耳熟能詳的物理線(xiàn)纜的名稱(chēng)。談及模擬監控網(wǎng)，極具代表意義的應屬平安城市三級網(wǎng)建設，省、市、區(縣)三級，每一級又有自己獨立的監控系統，再通過(guò)光纜及多業(yè)務(wù)光端機或其他光類(lèi)信號傳輸設備將各個(gè)系統進(jìn)行連接，從而使省市區，從上至下無(wú)障礙貫通，使監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 )監控具有比傳統模擬監控無(wú)可比擬的優(yōu)勢：凡是有網(wǎng)絡(luò )的地方就能構建網(wǎng)絡(luò )監控系統。由于省去了傳統的布線(xiàn)和線(xiàn)路維護費用，使得網(wǎng)絡(luò )監控系統的安裝成本大大降低。對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，IP網(wǎng)絡(luò )監控還不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，在授權的情況下可以隨時(shí)按需監控，實(shí)現即插即用即看，使用方式相當便捷。于是，IP網(wǎng)絡(luò )監控一致被業(yè)界認為是未來(lái)視頻聯(lián)網(wǎng)監控的主要趨勢。

　　隨著(zhù)視頻監控的逐步發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò )監控不再局限于企業(yè)級行業(yè)客戶(hù)的應用，IP網(wǎng)絡(luò )監控應用將逐漸向平民化方向發(fā)展，利用視頻監控的數據為大眾服務(wù)，如家庭安全、子女呵護、連鎖店管理等方面查看應用。未來(lái)，網(wǎng)絡(luò )監控將呈現出兩個(gè)發(fā)展趨勢。一是集中監控替代傳統的分散和孤立監控，網(wǎng)絡(luò )正是實(shí)現這一轉變的橋梁。二是智能化后臺應用。以前，大量的視頻數據不能得到充分、及時(shí)的利用，很多有用信息很難或者無(wú)法提取和保存。數字化、網(wǎng)絡(luò )化的好處就在于：隨著(zhù)視頻分析技術(shù)、多媒體數據庫、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，也可以驅動(dòng)其它數據，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，它的優(yōu)勢之一就是使視頻監控能夠超越傳統的PAL/NTSC制式的分辨率和幀速率限制，帶來(lái)極高圖像細節的高清晰度視頻。即使是100萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò )攝像機，也提供了接近3倍于模擬CCTV攝像機的分辨率，高端網(wǎng)絡(luò )攝像機，可以提供高達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(hù)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)行構建，這無(wú)疑對實(shí)際使用提供了有力的理論依據。

　　模擬監控常見(jiàn)問(wèn)題及注意事項

　　在常規的模擬監控系統工程中經(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。

　　監控系統中常見(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參數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的范圍，那圖像自然就不清晰了。這種情況需要調整攝像機的監視距離，只有調整到其焦距范圍內才能達到最好的效果;

　　·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，也和攝像機的最低照度有關(guān)系。這種情況只能更換攝像機或者加強夜晚照明。如攝像機為感紅外攝像機也可增加紅外燈彌補夜晚燈光不足的狀況;

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

　　監控系統中常見(jiàn)的視頻干擾現象有以下幾種形式出現：

　　1、在監視器的畫(huà)面上出現一條黑杠或白杠，并且向上或向下滾動(dòng)。

　　2、圖像有雪花噪點(diǎn)。這類(lèi)干擾的產(chǎn)生主要是由于傳輸線(xiàn)上信號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)，或是在監視器的畫(huà)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，輕微時(shí)不會(huì )淹沒(méi)正常圖像，而嚴重時(shí)圖像扭曲就無(wú)法觀(guān)看了。

　　5、大面積網(wǎng)紋干擾,也稱(chēng)單頻干擾。這種現象主要是由于視頻電纜線(xiàn)的芯線(xiàn)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

　　解決監控視頻干擾的方法：

　　·對于有條件的地方，級聯(lián)視頻信號和控制信號盡量采用光端機來(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。但是由于光端機價(jià)格相對來(lái)說(shuō)比較高，且不是每一個(gè)地方都具備敷設光纜的條件，因此此方法不是每個(gè)地方都適用;

　　·在級聯(lián)的視頻信號之間加裝視頻抗干擾隔離器。視頻抗干擾隔離器是現代高科技專(zhuān)利產(chǎn)品，當視聽(tīng)設備聯(lián)接產(chǎn)生各種交條干擾時(shí)，在視頻線(xiàn)路上串接該產(chǎn)品，能有效隔離各種干擾信號，使圖像恢復如初，提高信號轉播質(zhì)量;

　　·根據干擾波傳播距離與頻率的關(guān)系曲線(xiàn)可以看出，頻率越低傳播的距離越遠。這也意味著(zhù)，頻率越低，受到干擾的機會(huì )越多，強度越大。因此，采用將信號頻率調高后傳輸，在中心再將信號調制并濾波也可大大減少干擾;

　　·提高視頻信號源的輸出電平、實(shí)現阻抗匹配、采用低噪聲放大器、提高施工質(zhì)量等抑制系統本身的干擾;采用單端接地法、在視頻信號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。

　　以上歸納了監控系統中常見(jiàn)的視頻干擾現象，介紹了針對不同情況采取相應措施解決干擾問(wèn)題的方法。雙絞線(xiàn)視頻轉發(fā)器的抗干擾性有時(shí)也會(huì )干擾信號，我們對檢查電線(xiàn)質(zhì)量的方法也要掌握一定的技巧。以確保系統的穩定運行非常有益，提高監控系統工程質(zhì)量。

　　雷擊對視頻監控的影響：

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

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

　　1、信號比較弱。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ideoin這項的數值。

　　2、地環(huán)路干擾。雙絞線(xiàn)傳輸的是虛地模式，缺乏地線(xiàn)支持，而作用在攝像機和監視器上的低電壓就沒(méi)辦法平衡。解決的辦法：縮短雙絞線(xiàn)的長(cháng)度，使用有源傳輸器放大信號，隔離地環(huán)路干擾。

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

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

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

　　3、普通槍型攝像機：按照是否防水分為室內和室外兩種，品種比較多，是主要的前端信息采集設備，適用場(chǎng)合比較多，規格型號也比較多,根據需要可以安裝各類(lèi)大小鏡頭。

　　當然，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)的高細節描述，或者是全景的整體概況，根據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(mǎn)足需求的可用性。