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高清视频监控系统知识点
來源：昆明鑫科隆科技 發(fā)布日期：2023-02-17 閱讀：191
? ? ? ?模擬高清攝像機概念并不是正確的，只是一些商家或是廠家將傳統(tǒng)模擬攝像機480線高清標準提高到了520線或540線后，而衍生的概念。
? ? ? ?隨著數(shù)字時代發(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)絡高清攝像機是目前數(shù)字主流化產(chǎn)品，最基礎的產(chǎn)品也要百萬像素起步，頂級模擬攝像機也就625掃描線，而放眼目前的網(wǎng)絡數(shù)字攝像機可以輕松達到1000線以上，并且隨技術(shù)發(fā)展像素沒有上限。
? ? ? ?可以肯定地說，百萬高清監(jiān)控已經(jīng)鎖定了未來整個數(shù)字監(jiān)控行業(yè)的大局。高清網(wǎng)絡攝像機由于是一體化的構(gòu)造，產(chǎn)品簡潔，應用起來十分方便，一根網(wǎng)線就可以滿足所有傳輸要求，成為目前應用的主題。
? ? ? ?高清監(jiān)控系統(tǒng)中對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，壓縮后的圖像對帶寬的要求略高于后者，但產(chǎn)品的價格存在一定的差異。在應用中需考察系統(tǒng)的規(guī)模、網(wǎng)絡環(huán)境，在綜合經(jīng)濟因素，可以做出選擇。
? ? ? ?從目前來看，高清監(jiān)控編碼中H.264最具使用價值的，相對于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。正因為如此，經(jīng)過H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡傳輸過程中所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟。
? ? ? ?720P編碼中在MPEG-4需要6Mbps的傳輸速率匹配時，H.264只需要3Mbps左右的傳輸速率，不過H.264解碼算法更復雜，編碼性能要求較苛刻，當然，低碼流下能保證全實時的高清圖像畫質(zhì)是M-JPEG和MPEG-4壓縮方式無法比擬的。
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? ? ? ?在高清系統(tǒng)中，硬盤錄像機的選擇上也有區(qū)別，從表面結(jié)構(gòu)來看，NVR和DVR之間的差異在于有一個獨立的通用的端口用于視頻輸入輸出和網(wǎng)絡連接。
? ? ? ?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把模擬視頻信號進行壓縮轉(zhuǎn)化并且存儲在其硬盤中，因此DVR不適合目前的高清網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。
? ? ? ?DVR的“數(shù)字化”是指壓縮和存儲技術(shù)是針對數(shù)字信號而言的，而不是直接對數(shù)字編碼的視頻圖像進行傳輸。因此DVR必須在模擬攝像機附近部署。
? ? ? ?相反，NVR可以直接從IP網(wǎng)絡存儲數(shù)字圖像。因此NVR和DVR最大的區(qū)別在于，DVR對模擬攝像機采集到的模擬視頻進行編解碼并且存儲在硬盤中，而NVR直接記錄攝像機已經(jīng)進行過編碼的數(shù)字視頻。
? ? ? ?因此NVR沒有視頻接口，它的輸入和輸出數(shù)據(jù)都是IP數(shù)據(jù)和經(jīng)過壓縮編碼的視頻。
? ? ? ?而混合DVR，可以通過網(wǎng)絡捕獲網(wǎng)絡上編碼器或IP攝像機的視頻流，存儲在DVR的硬盤空間上，很顯然，混合DVR的產(chǎn)生是為了迎合DVR到NVR的過渡。
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? ? ? ?高清監(jiān)控的場合往往是比較重要的一些場合，對圖像的安全性要求較高，特別是要防止來自網(wǎng)絡的偶然性故障所帶來的影響。
? ? ? ?前端帶有存儲是一個不錯的措施，圖像經(jīng)前端壓縮編碼后存儲在本地的存儲介質(zhì)上，無論網(wǎng)絡環(huán)境的變化，可以有效保證圖像的存儲安全。
? ? ? ?但大部分的高清前端不會內(nèi)置有硬盤，應該采取前端NVR后端NVR的協(xié)作工作，確保數(shù)據(jù)萬無一失。
? ? ? ?后端系統(tǒng)往往有兩種形式：一是監(jiān)控管理平臺(CMS)，一是網(wǎng)絡錄像機(NVR)。
? ? ? ?CMS往往注重聯(lián)網(wǎng)特性，注重大容量轉(zhuǎn)發(fā)、存儲和用戶管理，是一種較為上層的部分，而跟高清攝像機業(yè)務關(guān)系上最緊密的應該是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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? ? ? ?面對高清應用的超大數(shù)據(jù)量帶寬以及實時性的要求，目前只有兩種傳輸方式在高清傳輸中得到認可：
? ? ? 一種是采用網(wǎng)絡傳輸，但在目前大環(huán)境下，網(wǎng)絡傳輸還無法滿足大規(guī)模多路遠距離高清畫質(zhì)；
? ? ? ?第二種是便是光纖傳輸，雖然價格昂貴，但是不受帶寬約束，甚至可以使帶寬達到數(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)絡傳輸中，主要限制來自帶寬，光纖技術(shù)是解決帶寬問題的最好方案，但是無論成本還是維護，價格都過于高昂，因此加強網(wǎng)絡帶寬建依舊是解決傳輸高清和網(wǎng)絡帶寬問題的必然途徑。
? ? ? ?隨著目前網(wǎng)絡傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展，局域網(wǎng)也逐漸朝1000M甚至10000M方向發(fā)展，與此同時圖像壓縮格式也直接決定了對傳輸?shù)臏p負作用。
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? ? ? 高清監(jiān)控視頻存儲大多是以超大數(shù)據(jù)流為代價，因此對于高清視頻我們需要足夠的存儲空間。選擇什么樣的高清存儲系統(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)實中，高清監(jiān)控存儲一般有兩種方法，一種是小集中大匯聚，即前端分散式本地存儲，如IPSAN構(gòu)架方式;另一種是在大型項目里，高清視頻通過管理平臺存儲服務器實現(xiàn)存儲，其存儲服務器通常是存儲陣列。
? ? ? ?一般監(jiān)控系統(tǒng)中常用的大量數(shù)據(jù)存儲方式有DAS直連、NAS網(wǎng)絡硬盤和IPSAN等。而對于高清監(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，具備良好的擴展性、共享性和較低的分攤應用成本，是目前多路高清監(jiān)控存儲主要采用的技術(shù)之一。
? ? ? ?此種存儲方式多半是采用我們常見的硬盤，容量一般是2TB級別，隨著4TB硬盤甚至更高容量的產(chǎn)品走入我們視線，大型高清監(jiān)控系統(tǒng)PB級海量存儲解決方案也得到普遍應用。
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