全套监控方案

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当前位置： 首页 > 正文 高可靠高质量数字视频监控系统设计原则 慧聪安防商务网　2003-11-07 10:45:37 清华大学自动化系 施锋 同天科技集团多媒体事业部 王商武关键字：多媒体 视频 监控 网络 CCTV 图像监控系统经历了三个发展阶段：基于模拟信号的图像监控、基于PC多媒体卡的图像监控和基于嵌入式系统的图像监控。目前，随着电子技术、多媒体技术和网络通信技术的快速发展和广泛应用，数字图像监控系统已经逐渐取代基于模拟信号的传统工业电视监控系统（CCTV），成为安防监控市场的主流。对于大多数视频监控场合，基于PC的多媒体卡的视频监控系统由于价格相对较低，通用性强，可供选择的产品和供应商多，已得到广泛应用。但是，稳定性不好，视频前端（如CCD等视频信号的采集、压缩、通讯）计算复杂，采用通用PC机插视频卡的结构可靠性不高；PC机需要专人管理，远程维护困难，特别是在环境和空间不适宜的监控点，如无人值守或少人值守的变电站遥视监控、油田监控等远程视频监控的场合不宜采用。在这些应用场合，应该采用基于专用嵌入式硬件编码器的网络视频监控系统。本文主要讨论高质量、高可靠性、远程视频监控系统的设计原则。1、采用基于专用嵌入式编码器的网络视频监控系统。 嵌入式系统一般指非PC系统，以应用为中心，软硬件经过裁减并集成于一体，是对功能、可靠性、性能、成本、体积、功耗等严格按照某一方面应用要求严格设计的专用计算机系统。基于嵌入式系统的硬件编码器专为视频监控而设计，具备视频处理、网络通信、自动控制（包括报警联动）等强大功能，即插即用，可靠性高，无需专人现场维护。对于可靠性要求高的远程监控场合是必然之选。2、采用MPEG-4标准 MPEG-4标准是国际标准化组织（IOS）运动图像专业组（MPEG）在1999年推出的关于视音频编译码技术及系统标准，是新一代领先的视音频编译码标准。与传统MPEG-1，MPEG-2和H.263相比较，它在高效压缩、抗误码性和交互式性上都有巨大的优势：· 基于对象的压缩标准，与其它基于图像块的压缩方法不同，在编码过程中根据对象的不同特点并结合人眼的视觉神经特性和主观感受区别对待，极大地提高压缩率；· 基于对象的编码和操作，可以方便地实现交互性；· MPEG-4输出码率适应性强，尤其是低码率的压缩。对误码恢复技术（包括再同步、数据恢复和错误隐藏）都进行了优化，具有强壮性。3、消除单点故障 视频编码器或视频服务器需要处理视频信号的采集、编码压缩、通信、报警以及控制等，视频数据量大，实时性要求高，需要大量的计算资源，容易产生系统不稳定因素。为了提高视频监控系统的可靠性，除了要采用基于专用嵌入式系统的编码器外，还应该避免采用单个视频编码器处理多路视频信号和报警控制信号的设计。 目前，在很多视频监控系统的设计中，经常将多路视频信号接入一个视频编码器，或通过画面分割器组合后接入一个视频编码器。这样，一旦视频编码器或画面分割器出现故障，则所连接的所有视频监控点都不能被监视/监控到。这种设计，对于可靠性要求较高的工业监控场合，特别是远程监控应用，是不能接受的。应该对每一路视频信号配置一个视频编码器。监控中心既可以同时监视多路视频（4路、9路、16路等）或分别监视每一路视频。某一个视频编码器的故障只会影响某一路视频监控，而不会影响其它摄像头的监控。此外，通过合理布置摄像头以及配置一些带云台控制的摄像头，会进一步提高冗余监控的能力。4、支持多个远程监控中心 远程视频监控系统的“远程”概念，包含两个含义：一个是从摄像头到监控中心是远距离的，另一个是有两个以上监控中心（或监控工作站）且监控中心之间是远距离的。 对于很多工业监控场合，监控中心通常不只一个，多个监控中心不在局域网连接的范围内，需要通过广域线距连接，如一个E1线路或几个E1线路，有时甚至低于1Mbp带宽的线路连接。又要在一条线路上同时监控多路视频监控点。传统的做法是通过画面分割器将多路视频信号组合成一路视频信号，然后通过一个视频编码器转换成IP视频监控包在广域网线路上传输。这种实现方式的问题是会造成单点故障，整个视频系统的可靠性低。此外，画面分割器本身会产生较大的图像质量下降和延时。事实上，现有的网络多媒体技术特别是基于嵌入式的系统和采用MPEG-4基于对象编码压缩的技术，完全可以在E1线路甚至更低带宽线路上保证高质量的视频图像。这也正是基于模拟的画面分割器最先被数字视频监控系统淘汰的原因。5、支持远程实时录像和录像回放 远程实时录像回放对于及时分析问题、及时采取措施是非常重要的。远程实时录像回放功能的实现需要充分考虑通信线路带宽的限制以及采用高效的压缩标准（如MPEG-4）和技术，应该采用录像资料本地存放和在线实时回放相结合的技术方案。6、支持组播技术 由于视频信号数据量大，即使采用MPEG-4标准的编码压缩技术，要想获得高质量

xmznt

贴得好又学刭了谢了

ESSE

一个好人啊～！呵呵，路过不拣对不起楼主

xmznt

认真拜读后,一定受益!

chen911636

太好了，我才接触这个安防行业，这些对我来说正需要，谢谢！如有什么好的方案(防盗、对讲等）都希望给我一份。我谢谢大家，如德阳来旅游，我请你们吃德阳小吃。邮箱：chen911636@126.com

kingworker

不错！没图，可否提供下载？？kingworker@tom.com

guoyun786

总体不错，但有一些小问题我不懂：我的理解是不论是模拟信号还是数字信号，传输时都有衰减，不然岂不是无限距离传输，据我所知早期数字信号在长距离传输时问题多多，不然为何要调制解调器（转换成模拟信号长距离传输）？直接传输数字信号不是很好？，而且直接传输数字信号时（用铜轴组网时），每隔几百米就要用中继器呢，不加中继器还会严重失真呢。数字信号失真时比摸拟信号时更可怕！ 数字信号不受环境干扰的影响，我看也不一定，这要看传输的的形式了。数字信号大多是通过电磁波形式在传输介质上传输，拿双绞线来说吧，为何先前的双绞线要屏蔽网呢？后来才发明的非屏蔽双绞线是采用了对称（记不清楚了是不是对称，但还是有据可查的）技术后才解决干扰的，但干扰肯定存在。如果数字信号转换成光信号，以光的形式在光纤中传输那么就不受环境干扰了，传输距离可以很远了（但还是有衰减的，只是很小罢了，在工程应用时要考虑到）但光端机好贵，除非远距离传输不然性价比不高！模拟信号也可以转换成光信号在光纤上传输，后还原成摸拟信号的。市场上摸拟光端机有的是卖的！[COLOR=]所以我个人认为无衰减和无干扰不是数字信号的优势[/COLOR]。模拟还是有生命力的。数字完全替代摸拟路还长！ 数字是发展的趋势，自然有许多的优点！但要注意传输介质的选择！ 另有消息称电力部门在加大力度开发，用电线上网，信号在普通的电线上传输，即只要有电源插座的地方，就可以直接上网。并称美国已有应用，不知同志们有无注意。

xmznt

信号在普通的电线上传输己经有了,目前问题一是干扰二是不稳定!

guoyun786

不知同志们同不同意我所说。有问题请指出来