高清监控系统将要从贵族走向平民化 - 安防知识网

高清监控系统是指由一整套完善的高清监控设备组成的安防监控系统，即图像采集、传输、存储、显示均要达到高清标准的系统。

　　1、高清概念及高清系统组成

　　高清监控系统是指由一整套完善的高清监控设备组成的安防监控系统，即图像采集、传输、存储、显示均要达到高清标准的系统。

　　首先介绍监控行业高清标准：高清视频监控近年来得到迅速发展，主要是为了解决人们在正常监控过程中细节看不清的问题。关于高清的定义，最早来源于数字电视领域，高清电视，又叫“HDTV”，是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。电视的清晰度是以水平扫描线数来计量的，它对高清格式定义如下：

　　(1)1080i格式，是标准数字电视显示模式。1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1920×1080，隔行/60Hz，行频为33.75KHz。

　　(2)720p格式，是标准数字电视显示模式。750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1280×720，逐行/60Hz，行频为45KHz。

　　(3)1080p格式，是标准数字电视显示模式。1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1920×1080逐行扫描，专业格式。

　　高清电视，即指支持1080i、720p和1080p电视标准，其中，1080P常被称为全高清。

　　传统监控系统可达到标准清晰度，即为4CIF或D1的分辨率，约为40多万像素，清晰度约500电视线左右。而采用高清网络摄像机的IP监控，如果要达到800电视线的清晰度，摄像机的分辨率至少要达到1280×720的标准，约90多万像素;若采用200万像素、宽高比16:9、分辨率为1920×1080，就达到了全高清的要求。

　　安防行业多借用电视领域的高清划分标准，对于分辨率能够达到1080i和720p的系统称为高清，1080P为全高清。目前安防行业通用的标准即能达到二百万像素的摄像机，配套以1080p分辨率的显示设备和存储设备及相应的传输通道设备，就可以形成一套可称之为全高清的监控系统。[nextpage]

　　2、实际工程中可能遇到的问题及解决方法

　　高清技术还在不断进步，要实现真正的高清应用，需要有完整的高清解决方案，而不仅仅是高清摄像机，因此要不断探索技术发展和更新的趋势，并提供整体的解决方案。一套完整的高清IP监控系统前端和后端设备需要相匹配，中间传输媒质和网络交换或路由设备的选择也要保证系统图像高流量数据的正常传输，因此对于系统的设计提出了更高的技术要求，即方案中网络架构和管理平台的性能要求是成就系统高清的关键，从这点上看，数字高清监控系统已经与现代网络技术趋于融合，所以对设计人员知识背景的要求也更加趋向于要对计算机及网络技术的熟识。

　　就工程案例来说可以从前端方案设计的几个主要环节，来逐一叙述高清IP系统与以往传统模拟系统的主要不同之处。

　　工程中，IP高清系统与传统监控系统有着很大的不同，前端上除了摄像机要采用百万像素高清IP摄像机外，还要注意百万像素镜头的匹配，对于高清网络球机镜头的采用也要考虑变倍镜头的倍数是否足够大，因此监视距离是主要注意的环节。在摄像机选择上应尽可能选择带有BNC输出端子的摄像机，这使得在实际安装调试时，BNC输出端子会给调试带来较大的方便。另外，软件兼容性，目前有些厂家的摄像机软件兼容性相对薄弱，这也给最后联调带来困难，所以也应尽量选择对IE浏览器平台具有兼容性良好的摄像机。

　　由于高清摄像机图像传输的数据量很大，因此对网络带来很大的冲击，以往的接入方式就是就近接入到网络交换机，但对于有较多数量高清网络摄像机的大系统，这样就显得有些盲目和混乱。所以，在筹划高清网络摄像机接入前应该先要具体分析网络平台数据流量和不同网段的数据流量，并进行有计划的接入，比如，应把局域网中的业务部分、外网部分和内部管理部分依次划分出来，再根据摄像机的数量和大体的数据流量来分配接入到各台网络交换机。因此，这就不一定能就近接入到附近的交换机，只要在100米距离范围内的任何交换机都可以接入，所以要规划好交换机的各个端口后并划分好虚拟网段再进行摄像机的接入。这里还需要强调一点的是，在高清网络摄像机接入到网络平台时，也需要对不同的区域和部门做好所改网段内的下一级的网段划分，这样才会较好地解决网络的瓶颈问题，但即使这样也不能根本上解决网络拥塞的问题。

　　在监控联网系统中还有一直困扰用户的问题：大型省级联网系统项目中出现的几十上百种设备的兼容与管理问题，以及现有联网系统无法远程接入高清IP视频进行大规模应用的问题(一般系统平台商会建议用户采用前端存储，本地存储高清图像，再以D1/CIF图像远程上传模式来解决)，以及监控联网系统派生出来的诸多与用户业务关联的功能需求问题，包括不少用户所担心的上高清会带来各个环节上设备成本和运营管理成本提高的问题。[nextpage]

　　从接入级交换机到汇聚级交换机的配置和设计应要满足整个局域网的数据流量的200%以上冗余，并留有多个光纤备用接口和铜缆接口以便升级和冗余。对于要求可靠性高的项目需建设双光纤RRPP环网。核心交换机的设置要采用双机备份切换方式，图像数据存储到后台的NVR上。对于“平安城市”级的高清监控系统，需要从派出所一级作为接入级建设，逐级上传数据，对于存储一般采用本地存储的做法，即存储在派出所一级。但对于高等级要求的地方，如政府行政区域等，不可以存储在本地的，需要上传到应急指挥中心的视频数据应采用逐级上传总后台的方式进行存储，因此这部分的图像数据需要单独划分出网段来预留流量予以分配。

　　后端设备包括显示屏墙和存储设备均要采用高清设备，软件管理平台要充分考虑各个设备的兼容性，管理平台的可扩展性和网络浏览的网络延时和码流控制的性能，这是工程中往往容易被忽视的。

　　管理平台对前端和中间设备的管理能力和码流控制是系统的关键所在，一套完好的高性能管理平台不只是要有便捷高效的操控性，如对云台、镜头、NVR等的操控，还应有良好的兼容性和扩容性。目前兼容性是网络软件平台的技术难点，因此对于大系统，兼容性尤显得极为重要。

　　3、未来发展趋势

　　目前，国内高清网络监控系统的市场正处于一个起步阶段，但它肯定是未来的趋势。在安防监控领域，人们已不满足于看得见，更希望看得清，高清网络摄像机能满足这种需求。但因多种因素，使得高清网络系统的普及仍然需要有一个循序渐进的过程。首先是高清应用的投入相对偏高，这主要体现在基础设施投入和系统本身的投入上。高清系统的部署对于存储、网络带宽等基础配套设施的要求，要比标清系统更高;而高清设备本身的成本也会高于标清产品不少。对于众多用户而言，投入成本是影响他们进一步选择的重要因素。因此，在现阶段高清的应用还主要是集中在一些高端场合。

　　另外，高清应用的技术门槛相对较高。现有的高清监控系统对用户的应用水平通常有较高要求，需要用户具备一定的网络知识、存储知识，还要习惯于新的软件操作介面。对于习惯了模拟监控的工程商和普通用户而言，在使用操作的过渡上需要有一个再学习过程。

　　随着科学技术的进步，高清技术必然进入视频监控领域，视频监控行业符合高清标准的配套摄像也会不断完善。兼容性和设计尽量要结合实际使用和环境来设计，厂家也要结合模拟和数字高清的综合优点在产品设计中都要兼顾，毕竟模拟最大的优点就是直观快速。但终归有一天随着网络性能的大幅提高到足以达到了模拟速度的时候，高清数字网络摄像机才会走到安防行业的最高点，但其前提还要要价格的逐步走低。