IP高清监控系统的技术探讨和设计实践.docVIP

IP高清监控系统的技术探讨和设计实践作者按：面前已经陆续发表了若干个有关IP高清监控系统的基础介绍文章，与一些国外IPC产品的点评，现应一些朋友的要求，发一个IP高清监控系统的设计实例，里面有许多本人在设计过程中碰到的问题，和一些解决的方法，与广大安防从业人员一起分享，若有不正之处，请予以指导。关键词：IP监控高清摄像机存储视频监控管理平台软件一、概述当今，IP应用潮流向各个领域渗透，已经势不可挡，如何把握IP发展趋势，引入高清监控，逐渐成为各摄像机生产厂家、集成商以及业主关注的热点。本文通过对IP高清监控的技术分析、工程设计实践和存在问题探讨，希望能对各层面的安防从业者起到一定的启发和借鉴。《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007中已经对数字IP监控系统做了定义（4.0.2.4模式），“模拟摄像机增加数字编码功能，被称作网络摄像机，数字视频前端也可以是别的数字摄像机。数字交换传输网络可以是以太网和DDN、SDH等传输网络。数字编码设备可采用具有记录功能的DVR或视频服务器，数字视频的处理、控制和记录措施可以在前端、传输和显示的任何环节实施”。 1.jpg (64.26 KB) 2009-12-17 10:19 从中可以看到从前端到传输、到存储、控制均已实现数字化，从工程实际应用角度出发，这个数字化均是在IP化基础上实现的。在此架构模式下，我们在前端再引入IP高清摄像机，便形成一套完整的符合国家规范要求的IP高清监控系统。二、数字IP监控带来的好处1. IP监控系统的优势是全数字化，可以方便的引进高清视频技术，只需更换前端摄像机即可。2. IP监控系统前端还可以采用模拟摄像机＋DVS（视频编码器）形式接入系统，对于喜欢模拟机的用户，依然保留一份选择。3. 从目前来看，IP监控系统是实现高清监控系统架构的唯一途径。监控用高清摄像机，一定要采用编码压缩，不可能采用源码流输出（HD-SDI、HDMI、DVI、YPrPb色差），监控系统无法处理和传输不经压缩的Gbps级别的数据流。若IP监控系统不设高清摄像机，则视频效果、管理功能与当前的模拟摄像机＋DVR（4.0.2.4）模式基本无差别，甚至在使用和操控的便捷程度上尚不如后者。4. 对有特殊要求的用户，在IP监控平台上可以做智能视频分析。三、标清与高清的优缺点本文中所属的标清、高清是引入广电行业的清晰度分类方法，PAL制下标清的理论分辨率为625线，去消隐后，理论值为575线。而高清，则是指720p或1080i以上的分辨率，从笔者个人角度来看，高清入门的分辨率则应为1920×1080p或者1600×1200p。标清又分为模拟标清和IP标清，高清全部为IP化的摄像机。3.1标清系统的缺陷1. 监控了全景，就没有了细节；2. 推近、放大了某个局部，则漏掉了对全局的监控和录像；3. 转到某一个视角，则漏掉了对其他方位的监控和录像；4. 模拟系统做视频分析相对较困难，成本较高；3.2高清系统的优势1. 全景＋细节同时监控2. 清晰度高（最低1920×1080p或者1600×1200p)看得清楚，不仅有清晰的宏观记录，还有清晰的微观细节，能作为取证材料3. 没有漏录、没有‘没看到’的时候（相对于标清球机的盲区）4. 一台高清摄像机可以抵得上多台标清摄像机的视角和像素，从某个特定的项目工程上来看，如采用高清机则可以减少标清摄像机的数量，相对的降低造价。3.3标清与高清对比像素上的对比 2.jpg (23.23 KB) 2009-12-17 10:19 可以看出，高清入门机型200万像素的摄像机，像素即相当于4CIF标清机的5倍，一台相当于5台。而500万像素的高清机更是相当于十多台4CIF标清摄像机。 实际图象上的对比高清图象 标清图象 3.jpg (22.29 KB) 2009-12-17 10:19 取证，局部放大后对比图：  4.jpg (18.3 KB) 2009-12-17 10:19 经局部放大后，高清拍摄的由于像素丰富，画面物体、人体特征依然清晰可辨，可以作为强有力的证据信息。四、IP高清系统的设计实践下面我们结合一个实际工程案例，来探讨一下IP高清监控系统的设计思路，和设备选型原则。以某饮料生产企业为例，该企业厂区有5个车间，因自身对生产流程监控和生产过程对公众透明开放的需要，搭建一套IP监控系统。每个车间约安装50台IP高清摄像机用于对生产流水线的监控，车间外围通道、走廊、动力间、配电间等安装30台IP标清摄像机，每个车间就地设置一个分控中心。整个厂区设置一个总控制中心。4.1前端选择由于车间面积非常大，生产流水线很长，要想对流水线做到全面监控，采用标清摄像机的话，需要安装非常