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高清视频监控系统知识点
來(lái)源：昆明鑫科隆科技 發(fā)布日期：2023-02-17 閱讀：259
? ? ? ?模擬高清攝像機(jī)概念并不是正確的，只是一些商家或是廠家將傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)480線(xiàn)高清標(biāo)準(zhǔn)提高到了520線(xiàn)或540線(xiàn)后，而衍生的概念。
? ? ? ?隨著數(shù)字時(shí)代發(fā)展，模擬產(chǎn)品已經(jīng)走到了淘汰的邊緣，與數(shù)字化產(chǎn)品相比，模擬技術(shù)顯得漏洞百出并且架構(gòu)上很難在分辨率/幀率上有質(zhì)的突破，因此何談高清化？
? ? ? 網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)是目前數(shù)字主流化產(chǎn)品，最基礎(chǔ)的產(chǎn)品也要百萬(wàn)像素起步，頂級(jí)模擬攝像機(jī)也就625掃描線(xiàn)，而放眼目前的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)可以輕松達(dá)到1000線(xiàn)以上，并且隨技術(shù)發(fā)展像素沒(méi)有上限。
? ? ? ?可以肯定地說(shuō)，百萬(wàn)高清監(jiān)控已經(jīng)鎖定了未來(lái)整個(gè)數(shù)字監(jiān)控行業(yè)的大局。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)由于是一體化的構(gòu)造，產(chǎn)品簡(jiǎn)潔，應(yīng)用起來(lái)十分方便，一根網(wǎng)線(xiàn)就可以滿(mǎn)足所有傳輸要求，成為目前應(yīng)用的主題。
? ? ? ?高清監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)提高圖像處理和傳輸都提出較高的要求，MPEG4和H.264兩種編碼技術(shù)在目前的高清前端都有使用，技術(shù)的成熟度相當(dāng)，壓縮后的圖像對(duì)帶寬的要求略高于后者，但產(chǎn)品的價(jià)格存在一定的差異。在應(yīng)用中需考察系統(tǒng)的規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在綜合經(jīng)濟(jì)因素，可以做出選擇。
? ? ? ?從目前來(lái)看，高清監(jiān)控編碼中H.264最具使用價(jià)值的，相對(duì)于MPEG2、MPEG4而言，其壓縮效率是三種編碼中最高的，可以更高的數(shù)據(jù)壓縮比。
? ? ? ?在同等的圖像質(zhì)量，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比當(dāng)前DVD系統(tǒng)中使用的MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍。正因?yàn)槿绱?，?jīng)過(guò)H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟(jì)。
? ? ? ?720P編碼中在MPEG-4需要6Mbps的傳輸速率匹配時(shí)，H.264只需要3Mbps左右的傳輸速率，不過(guò)H.264解碼算法更復(fù)雜，編碼性能要求較苛刻，當(dāng)然，低碼流下能保證全實(shí)時(shí)的高清圖像畫(huà)質(zhì)是M-JPEG和MPEG-4壓縮方式無(wú)法比擬的。
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? ? ? ?在高清系統(tǒng)中，硬盤(pán)錄像機(jī)的選擇上也有區(qū)別，從表面結(jié)構(gòu)來(lái)看，NVR和DVR之間的差異在于有一個(gè)獨(dú)立的通用的端口用于視頻輸入輸出和網(wǎng)絡(luò)連接。
? ? ? ?從本質(zhì)上講，區(qū)分DVR與NVR最基本的因素之一，就是是否“數(shù)字化”DVR把模擬視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮轉(zhuǎn)化并且存儲(chǔ)在其硬盤(pán)中，因此DVR不適合目前的高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。
? ? ? ?DVR的“數(shù)字化”是指壓縮和存儲(chǔ)技術(shù)是針對(duì)數(shù)字信號(hào)而言的，而不是直接對(duì)數(shù)字編碼的視頻圖像進(jìn)行傳輸。因此DVR必須在模擬攝像機(jī)附近部署。
? ? ? ?相反，NVR可以直接從IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)數(shù)字圖像。因此NVR和DVR最大的區(qū)別在于，DVR對(duì)模擬攝像機(jī)采集到的模擬視頻進(jìn)行編解碼并且存儲(chǔ)在硬盤(pán)中，而NVR直接記錄攝像機(jī)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)編碼的數(shù)字視頻。
? ? ? ?因此NVR沒(méi)有視頻接口，它的輸入和輸出數(shù)據(jù)都是IP數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)壓縮編碼的視頻。
? ? ? ?而混合DVR，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)捕獲網(wǎng)絡(luò)上編碼器或IP攝像機(jī)的視頻流，存儲(chǔ)在DVR的硬盤(pán)空間上，很顯然，混合DVR的產(chǎn)生是為了迎合DVR到NVR的過(guò)渡。
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? ? ? ?高清監(jiān)控的場(chǎng)合往往是比較重要的一些場(chǎng)合，對(duì)圖像的安全性要求較高，特別是要防止來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的偶然性故障所帶來(lái)的影響。
? ? ? ?前端帶有存儲(chǔ)是一個(gè)不錯(cuò)的措施，圖像經(jīng)前端壓縮編碼后存儲(chǔ)在本地的存儲(chǔ)介質(zhì)上，無(wú)論網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化，可以有效保證圖像的存儲(chǔ)安全。
? ? ? ?但大部分的高清前端不會(huì)內(nèi)置有硬盤(pán)，應(yīng)該采取前端NVR后端NVR的協(xié)作工作，確保數(shù)據(jù)萬(wàn)無(wú)一失。
? ? ? ?后端系統(tǒng)往往有兩種形式：一是監(jiān)控管理平臺(tái)(CMS)，一是網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)(NVR)。
? ? ? ?CMS往往注重聯(lián)網(wǎng)特性，注重大容量轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)和用戶(hù)管理，是一種較為上層的部分，而跟高清攝像機(jī)業(yè)務(wù)關(guān)系上最緊密的應(yīng)該是NVR，因此在高清監(jiān)控系統(tǒng)中我們關(guān)注的后端將主要是NVR。
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? ? ? ?面對(duì)高清應(yīng)用的超大數(shù)據(jù)量帶寬以及實(shí)時(shí)性的要求，目前只有兩種傳輸方式在高清傳輸中得到認(rèn)可：
? ? ? 一種是采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，但在目前大環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)傳輸還無(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模多路遠(yuǎn)距離高清畫(huà)質(zhì)；
? ? ? ?第二種是便是光纖傳輸，雖然價(jià)格昂貴，但是不受帶寬約束，甚至可以使帶寬達(dá)到數(shù)G以上，這樣高清監(jiān)控才能得到淋漓盡致的發(fā)揮。
? ? ? ?高清視頻在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，主要限制來(lái)自帶寬，光纖技術(shù)是解決帶寬問(wèn)題的最好方案，但是無(wú)論成本還是維護(hù)，價(jià)格都過(guò)于高昂，因此加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)帶寬建依舊是解決傳輸高清和網(wǎng)絡(luò)帶寬問(wèn)題的必然途徑。
? ? ? ?隨著目前網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展，局域網(wǎng)也逐漸朝1000M甚至10000M方向發(fā)展，與此同時(shí)圖像壓縮格式也直接決定了對(duì)傳輸?shù)臏p負(fù)作用。
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? ? ? 高清監(jiān)控視頻存儲(chǔ)大多是以超大數(shù)據(jù)流為代價(jià)，因此對(duì)于高清視頻我們需要足夠的存儲(chǔ)空間。選擇什么樣的高清存儲(chǔ)系統(tǒng)和方案將直接影響視頻流暢度、系統(tǒng)穩(wěn)定性等一系列因素。
? ? ? ?現(xiàn)實(shí)中，高清監(jiān)控存儲(chǔ)一般有兩種方法，一種是小集中大匯聚，即前端分散式本地存儲(chǔ)，如IPSAN構(gòu)架方式;另一種是在大型項(xiàng)目里，高清視頻通過(guò)管理平臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，其存儲(chǔ)服務(wù)器通常是存儲(chǔ)陣列。
? ? ? ?一般監(jiān)控系統(tǒng)中常用的大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式有DAS直連、NAS網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)和IPSAN等。而對(duì)于高清監(jiān)控系統(tǒng)而言，其中IPSAN方式采用IP構(gòu)架的以太網(wǎng)傳輸，具備良好的擴(kuò)展性、共享性和較低的分?jǐn)倯?yīng)用成本，是目前多路高清監(jiān)控存儲(chǔ)主要采用的技術(shù)之一。
? ? ? ?此種存儲(chǔ)方式多半是采用我們常見(jiàn)的硬盤(pán)，容量一般是2TB級(jí)別，隨著4TB硬盤(pán)甚至更高容量的產(chǎn)品走入我們視線(xiàn)，大型高清監(jiān)控系統(tǒng)PB級(jí)海量存儲(chǔ)解決方案也得到普遍應(yīng)用。
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