论文部分内容阅读
【摘 要】本文阐述了几点网络高清监控系统的优势，并重点总结了网络高清监控系统组建中常见的几个问题，可供从事类似工作的人员以技术参考。
【关键词】网络高清监控系统；组建；优势；问题
1.前言
现今，工厂的现代化管理应用网络监控系统已经较为普遍，归其原因在于其可有效加强对各种场合，特殊设备以及人员的直观管理。而监控手段已逐步从传统的模拟视频监控发展到了高清网络数字视频监控[1]。利用现有的办公网络、企业专网，光纤专网敷设，或者直接采用互联网和无线网络构建工厂的高清网络视频监控系统；与此同时，百万像素网络摄像机的大规模普及也解决了传统模拟视频监控系统清晰度不足的尴尬局面；低码率、高清画质、多功能等特性的720P、1080P高清网络摄像机与VMP网络视频监控管理平台为不同规模工厂提供了多结构、多用途、良好扩展性的新一代网络高清视频监控系统[2]。本文阐述了几点网络高清监控系统的优势，并重点总结了网络高清监控系统组建中常见的几个问题。
2.网络高清监控系统的优势
基于720P，1080P等超百万像素的高清网络数字摄像机的网络视频监控系统的整体优势非常明显，这使得在各行业、各领域的视频监控系统工程中变得实实在在，而且所带来的视觉震撼和强大功能是传统网络视频监控系统无法比拟的，其主要优势如下：
2.1 百万像素的前端视频采集
基于标准H.264压缩算法和百万图像传感器百万像素网络摄像机可轻松对监控区域实施清晰的有效的监视，所带来的视觉效果是传统网络视频监控系统无法比拟的。前端摄像机在进行高清视频采集的同时还可通过摄像机本身集成的音视频输入输出、报警输入输出、485控制接口等功能实现音频监听和报警探测器联动、控制等扩展功能。前端摄像机高度集成性和功能性使得百万像素网络摄像机与传统摄像机相比不仅仅是清晰的提升，还有功能上多样化。
2.2 基于H.264的低码流传输和存储优势
目前很多用户甚至包括很多视频监控行业的人士都觉得高清视频监控附加的是高码流的传输压力和存储压力，但我们所采用的720P高清网络摄像机是基于标准的 H.264算法，在完成720P百万像素全实时成像的时候只需要1.5-2Mbps的低码流，1080P也只需要4Mbps的码流，这对于工厂等大型系统来说，这样的码流在网络传输上已经非常成熟，因为在传统网络监控系统来说也是需要这样2Mpbs的码流才能满足DVSONE-D1的视频效果[3]。同样存储压力也并没有因为前端是高清摄像机而提升，因此我们实现了高清视频监控系统的低码流传输和存储实用性的革命性突破，将高清视频监控系统推向了大规模的实际应用。
2.3 系统构架灵活
高清网络摄像机具备强大的网络功能和功能接口，省去了传统网络视频监控系统的复杂结构，比如不需要单独的视频编码器或者是DVR这些设备，摄像机本身就可利用已有的局域网、光纤专网、城域网、微波传输、互联网和即将到来的3G传输等进行接入，将前端的音视频、控制、报警信号直接通过摄像机的网络接口传输上级监控中心。同时在系统建设时可分步、分级逐步实施，不会影响其他区域，可适应不同类型工厂的复杂环境和特殊功能需求。
2.4 配套设施功能强大
配合高清网络数字摄像机，并配套高清网络视频监控管理平台，整个平台基于大型网络视频监控系统架构，采用模块化设计，适用于不同类型的高清视频监控系统；比如可以根据需要部署相应模块实现本地高清视频。诸如视频转发、报警处理等模块可实现多结构、多用途的集中管理平台，多级转发可适应各种终端用户的视频访问请求；报警处理可集成周界报警系统、消防联动接口、门禁信号联动接口、防盗报警联动接口等，将这些系统与DVSONE管理平台对接，可实现这些联动信号与视频监控系统联动控制，比如联动视频弹出、报警联动录像、报警联动监控摄像机预置位调用、电子地图防区管理、以及行为分析、特征识别等智能化应用。
3.监控系统组建的常见问题
3.1网络高清监控系统相关概念问题
模拟高清摄像机概念并不是正确的，只是一些商家或是厂家将传统模拟摄像机480线高清标准提高到了540线后，而衍生的概念。随着数字时代发展，模拟产品已经走到了淘汰的边缘，与数字化产品相比，模拟技术显得漏洞百出并且架构上很难在分辨率/帧率上有质的突破，更别谈高清化。
网络高清摄像机是目前数字主流化产品，最基础的产品也要百万像素起步，顶级模拟摄像机也就700扫描线，而放眼目前的网络数字摄像机可以轻松达到1000线以上，并且随技术发展像素没有上限。可以肯定地说，百万高清监控已经锁定了未来整个数字监控行业的大局。高清网络摄像机由于是一体化的构造，产品简洁，应用起来十分方便，一根网线就可以满足所有传输要求，成为目前应用的主题。
高清视频服务器用以连接高清摄像机，在当前高清网络机不是很丰富的情况下，也是一个不错的选择，将更多的选择空间留给高清摄像机。
3.2监控系统传输方式问题
面对高清应用的超大数据量带宽以及实时性的要求，目前主要有两种传输介质在高清传输中得到认可，一种是采用铜缆传输，但在目前大环境下，网络传输还无法满足大规模多路远距离高清画质；第二种是便是光纤传输，虽然价格昂贵，但是带宽和传输距离约束小，甚可以使带宽达到数G以上，这样高清监控才能得到淋漓尽致的发挥。
高清视频在网络传输中，主要限制来自带宽和距离，光纤技术是解决带宽问题的最好方案，但是无论成本还是维护，价格都过于高昂，因此加强网络带宽建依旧是解决传输高清和网络带宽问题的必然途径。随着目前网络传输技术的迅猛发展，局域网也逐渐朝1000M甚至10000M方向发展，与此同时图像压缩格式也直接决定了对传输的减负作用。 3.3 监控系统存储方式问题
高清监控视频存储大多是以超大数据流为代价，因此对于高清视频我们需要足够的存储空间。选择什么样的高清存储系统和方案将直接影响视频流畅度、系统稳定性等一系列因素。现实中，高清监控存储一般有两种方法，一种是小集中大汇聚，即前端分散式本地存储，如IPSAN构架方式；另一种是在大型项目里，高清视频通过管理平台+存储服务器实现存储，其存储服务器通常是存储阵列。
3.4高清监控编码格式的选择问题
高清监控系统中对提高图像处理和传输都提出较高的要求，MPEG4和 H.264两种编码技术在目前的高清前端都有使用，技术的成熟度相当，压缩后的图像对带宽的要求略高于后者，但产品的价格存在一定的差异。在应用中需考察系统的规模、网络环境，在综合经济因素，可以做出选择。
从目前来看，高清监控编码中H.264最具使用价值的，相对于MPEG2、MPEG4而言，其压缩效率是三种编码中最高的，可以更高的数据压缩比。在同等的图像质量，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的MPEG-2高2～3倍，比MPEG- 4高1.5～2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。720P编码中在MPEG-4需要 6Mbps的传输速率匹配时，H.264只需要3Mbps左右的传输速率，不过H.264解码算法更复杂，编码性能要求较苛刻，当然，低码流下能保证全实时的高清图像画质是M-JPEG和MPEG-4压缩方式无法比拟的。
3.5网络高清监控系统的TCO成本问题
网络高清监控系统过去给人的印象往往是建设成本高昂，但随着技术的发展网络高清监控系统的建设成本已大幅降低。以720P的高清监控系统来说，建设成本基本接近700线的模拟监控系统。特别是当可利用现有网络作为传输链路时，可以节省不少链路成本，降低施工难度。另外，由于高清监控系统基于网络运行，布置灵活，在后期系统扩容时可以比模拟监控系统节约大量的设备成本。同时网络高清监控系统中系统故障的诊断和排查可以通过网管系统自动定位，减少维护和管理难度，从而降低运维成本。
4.结束语
随着监控系统的发展，网络高清监控系统已是大势所趋。为了保护用户的投资，特别是大中型监控系统建设时一定要根据实际情况认真进行分析各种影响因素，避免造成成本和效率的浪费。同时应充分考虑监控系统组建中会遇到的问题，来分析决定采用网高清络监控系统的适用范围。
参考文献：
[1] 宋慧. 高清监控系统技术设计及应用探讨[J]. 中国安防，2010，（10）：57-58.
[2] 付昕军. 高清监控技术应用及发展趋势[J]. 中国安防，2010，（10）：94-96.
[3] 许彦，王李管. 无线视频监控系统在大红山铜矿的应用研究[J]. 矿业研究与开发，2009，（03）：144-146.
【关键词】网络高清监控系统；组建；优势；问题
1.前言
现今，工厂的现代化管理应用网络监控系统已经较为普遍，归其原因在于其可有效加强对各种场合，特殊设备以及人员的直观管理。而监控手段已逐步从传统的模拟视频监控发展到了高清网络数字视频监控[1]。利用现有的办公网络、企业专网，光纤专网敷设，或者直接采用互联网和无线网络构建工厂的高清网络视频监控系统；与此同时，百万像素网络摄像机的大规模普及也解决了传统模拟视频监控系统清晰度不足的尴尬局面；低码率、高清画质、多功能等特性的720P、1080P高清网络摄像机与VMP网络视频监控管理平台为不同规模工厂提供了多结构、多用途、良好扩展性的新一代网络高清视频监控系统[2]。本文阐述了几点网络高清监控系统的优势，并重点总结了网络高清监控系统组建中常见的几个问题。
2.网络高清监控系统的优势
基于720P，1080P等超百万像素的高清网络数字摄像机的网络视频监控系统的整体优势非常明显，这使得在各行业、各领域的视频监控系统工程中变得实实在在，而且所带来的视觉震撼和强大功能是传统网络视频监控系统无法比拟的，其主要优势如下：
2.1 百万像素的前端视频采集
基于标准H.264压缩算法和百万图像传感器百万像素网络摄像机可轻松对监控区域实施清晰的有效的监视，所带来的视觉效果是传统网络视频监控系统无法比拟的。前端摄像机在进行高清视频采集的同时还可通过摄像机本身集成的音视频输入输出、报警输入输出、485控制接口等功能实现音频监听和报警探测器联动、控制等扩展功能。前端摄像机高度集成性和功能性使得百万像素网络摄像机与传统摄像机相比不仅仅是清晰的提升，还有功能上多样化。
2.2 基于H.264的低码流传输和存储优势
目前很多用户甚至包括很多视频监控行业的人士都觉得高清视频监控附加的是高码流的传输压力和存储压力，但我们所采用的720P高清网络摄像机是基于标准的 H.264算法，在完成720P百万像素全实时成像的时候只需要1.5-2Mbps的低码流，1080P也只需要4Mbps的码流，这对于工厂等大型系统来说，这样的码流在网络传输上已经非常成熟，因为在传统网络监控系统来说也是需要这样2Mpbs的码流才能满足DVSONE-D1的视频效果[3]。同样存储压力也并没有因为前端是高清摄像机而提升，因此我们实现了高清视频监控系统的低码流传输和存储实用性的革命性突破，将高清视频监控系统推向了大规模的实际应用。
2.3 系统构架灵活
高清网络摄像机具备强大的网络功能和功能接口，省去了传统网络视频监控系统的复杂结构，比如不需要单独的视频编码器或者是DVR这些设备，摄像机本身就可利用已有的局域网、光纤专网、城域网、微波传输、互联网和即将到来的3G传输等进行接入，将前端的音视频、控制、报警信号直接通过摄像机的网络接口传输上级监控中心。同时在系统建设时可分步、分级逐步实施，不会影响其他区域，可适应不同类型工厂的复杂环境和特殊功能需求。
2.4 配套设施功能强大
配合高清网络数字摄像机，并配套高清网络视频监控管理平台，整个平台基于大型网络视频监控系统架构，采用模块化设计，适用于不同类型的高清视频监控系统；比如可以根据需要部署相应模块实现本地高清视频。诸如视频转发、报警处理等模块可实现多结构、多用途的集中管理平台，多级转发可适应各种终端用户的视频访问请求；报警处理可集成周界报警系统、消防联动接口、门禁信号联动接口、防盗报警联动接口等，将这些系统与DVSONE管理平台对接，可实现这些联动信号与视频监控系统联动控制，比如联动视频弹出、报警联动录像、报警联动监控摄像机预置位调用、电子地图防区管理、以及行为分析、特征识别等智能化应用。
3.监控系统组建的常见问题
3.1网络高清监控系统相关概念问题
模拟高清摄像机概念并不是正确的，只是一些商家或是厂家将传统模拟摄像机480线高清标准提高到了540线后，而衍生的概念。随着数字时代发展，模拟产品已经走到了淘汰的边缘，与数字化产品相比，模拟技术显得漏洞百出并且架构上很难在分辨率/帧率上有质的突破，更别谈高清化。
网络高清摄像机是目前数字主流化产品，最基础的产品也要百万像素起步，顶级模拟摄像机也就700扫描线，而放眼目前的网络数字摄像机可以轻松达到1000线以上，并且随技术发展像素没有上限。可以肯定地说，百万高清监控已经锁定了未来整个数字监控行业的大局。高清网络摄像机由于是一体化的构造，产品简洁，应用起来十分方便，一根网线就可以满足所有传输要求，成为目前应用的主题。
高清视频服务器用以连接高清摄像机，在当前高清网络机不是很丰富的情况下，也是一个不错的选择，将更多的选择空间留给高清摄像机。
3.2监控系统传输方式问题
面对高清应用的超大数据量带宽以及实时性的要求，目前主要有两种传输介质在高清传输中得到认可，一种是采用铜缆传输，但在目前大环境下，网络传输还无法满足大规模多路远距离高清画质；第二种是便是光纤传输，虽然价格昂贵，但是带宽和传输距离约束小，甚可以使带宽达到数G以上，这样高清监控才能得到淋漓尽致的发挥。
高清视频在网络传输中，主要限制来自带宽和距离，光纤技术是解决带宽问题的最好方案，但是无论成本还是维护，价格都过于高昂，因此加强网络带宽建依旧是解决传输高清和网络带宽问题的必然途径。随着目前网络传输技术的迅猛发展，局域网也逐渐朝1000M甚至10000M方向发展，与此同时图像压缩格式也直接决定了对传输的减负作用。 3.3 监控系统存储方式问题
高清监控视频存储大多是以超大数据流为代价，因此对于高清视频我们需要足够的存储空间。选择什么样的高清存储系统和方案将直接影响视频流畅度、系统稳定性等一系列因素。现实中，高清监控存储一般有两种方法，一种是小集中大汇聚，即前端分散式本地存储，如IPSAN构架方式；另一种是在大型项目里，高清视频通过管理平台+存储服务器实现存储，其存储服务器通常是存储阵列。
3.4高清监控编码格式的选择问题
高清监控系统中对提高图像处理和传输都提出较高的要求，MPEG4和 H.264两种编码技术在目前的高清前端都有使用，技术的成熟度相当，压缩后的图像对带宽的要求略高于后者，但产品的价格存在一定的差异。在应用中需考察系统的规模、网络环境，在综合经济因素，可以做出选择。
从目前来看，高清监控编码中H.264最具使用价值的，相对于MPEG2、MPEG4而言，其压缩效率是三种编码中最高的，可以更高的数据压缩比。在同等的图像质量，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的MPEG-2高2～3倍，比MPEG- 4高1.5～2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。720P编码中在MPEG-4需要 6Mbps的传输速率匹配时，H.264只需要3Mbps左右的传输速率，不过H.264解码算法更复杂，编码性能要求较苛刻，当然，低码流下能保证全实时的高清图像画质是M-JPEG和MPEG-4压缩方式无法比拟的。
3.5网络高清监控系统的TCO成本问题
网络高清监控系统过去给人的印象往往是建设成本高昂，但随着技术的发展网络高清监控系统的建设成本已大幅降低。以720P的高清监控系统来说，建设成本基本接近700线的模拟监控系统。特别是当可利用现有网络作为传输链路时，可以节省不少链路成本，降低施工难度。另外，由于高清监控系统基于网络运行，布置灵活，在后期系统扩容时可以比模拟监控系统节约大量的设备成本。同时网络高清监控系统中系统故障的诊断和排查可以通过网管系统自动定位，减少维护和管理难度，从而降低运维成本。
4.结束语
随着监控系统的发展，网络高清监控系统已是大势所趋。为了保护用户的投资，特别是大中型监控系统建设时一定要根据实际情况认真进行分析各种影响因素，避免造成成本和效率的浪费。同时应充分考虑监控系统组建中会遇到的问题，来分析决定采用网高清络监控系统的适用范围。
参考文献：
[1] 宋慧. 高清监控系统技术设计及应用探讨[J]. 中国安防，2010，（10）：57-58.
[2] 付昕军. 高清监控技术应用及发展趋势[J]. 中国安防，2010，（10）：94-96.
[3] 许彦，王李管. 无线视频监控系统在大红山铜矿的应用研究[J]. 矿业研究与开发，2009，（03）：144-146.