模拟监控系统与网络监控系统对比分析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,*,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,视频监控系统发展了短短二十几年时间，从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控，发生了翻天覆地变化。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。从技术角度出发,视频监控系统的发展主要经过以下三个阶段:,第一代视频监控：传统模拟闭路视频监控系统(CCTV)：,摄像机,通过专用同轴缆输出视频信号，同轴缆连接到专用模拟视 频设备，通过画面分割器、切换器、卡带式录像机等设备将图象在监视器上显示出来，并且其录像也是采用录像带的方式进行存储，其缺点是模拟信号随着视频线缆传输长度而衰减，并且录像质量不高,一、视频监控系统发展,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,早期模拟闭路视频监控机房图例,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,第二代视频监控：当前“模拟-数字”监控系统(DVR)：,“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案，从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号，通过DVR同时支持录像和回放，并可支持有限IP网络访问，由于DVR产品五花八门，没有标准，所以这一代系统是非标准封闭系统。主要的设备是视频采集卡、视频服务器、硬盘录像机、管理软件、网络传输设备等。其缺点是仍然需要通过同轴电缆输出视频信号，并且在网络上只能通过DVR间接访问摄像头，并离不开外部服务器和管理软件。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,当前DVR监控系统机房图例,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,DVR监控系统管理软件图例,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,第三代视频监控：未来完全IP视频监控系统IPVS：,全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器，并直接提供以太网端口。这些摄像机生成JPEG或MPEG4数据文件，可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印，而不是生成连续模拟视频信号形式图像。IPVS优点在于：简便性-所有摄像机都通过经济高效有线或者无线以太网简单连接到网络，全面远程监视-任何经授权客户机都可直接访问任意摄像机，强大中心控制-一台工业标准服务器和一套控制管理应用软件就可运行整个监控系统。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,目前有部分项目使用IPVS,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,前端采集部分,前端采集部分就是指摄像头部分，是整个监控系统的“眼睛”。当被监视场所面积较大时，在摄像机上加装镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更广。还可把摄像机安装在电动云台上，可使摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更大。在一些恶劣的环境下，为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，可以给摄像机安装专门的护罩，如果需要摄像机在夜间也能工作，可以使用带红外功能的摄像机,二、视频监控系统技术指标,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,2.1,摄像机外形介绍,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,2.2,摄像机的种类,网络摄像机,枪式摄像机,半球摄像机,防暴半球摄像机,针孔摄像机,飞碟摄像机,笔筒式摄像机,一体化摄像机,球形摄像机,低照度摄像机,道路监控摄像机,高解像度摄像机,宽动态摄像机,经济型摄像机,高解半球摄像机,迷你半球摄像机,防暴半球摄像机,红外防暴半球摄像机,宽动态针孔摄像机,普通针孔摄像机,海螺形摄像机,车载海螺形摄像机,普通海螺形摄像机,。,摄像机,模拟摄像机,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,2.3,摄像机的基本参数,1.,图像传感器,2.,传感器的尺寸,3.,最低照度,4.,水平解析度,5.,信噪比,6.,动态范围,7.,扫描制式,8.,摄像机电源,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,图像传感器,监控类摄像机使用的图像传感器分两种：,CCD,目前占主流的市场份额,COMS,后起之秀，未来的发展趋势,CCD与CMOS对比,传感器类型,功耗,低照度效果,色彩还原度,动态范围,噪声,价格,CCD,较大,较好,较好,较差,较好,较高,CMOS,较小,较差,较差,较好,较差,较低,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,图像传感器,CCD,监控类模拟摄像机使用的,CCD,主要有,SONY,和,SHARP,两大品牌。,市场上的摄像机大多采用,SONY,的,CCD,，,1/4” CCD,大多使用在一体化摄像机，球机上；,1/3” CCD,为市面绝大多数摄像机所使用；,1/2” CCD,基本上用于低照度、道路监控等摄像机上,SHARP CCD,大多在低端摄像机上使用，而且基本上是,1/4”,尺寸的。,因为其成本较低，效果较差，为低端用户所钟爱。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,图像传感器,CMOS,CMOS,图像传感器因其价格低廉，宽动态效果极佳而在监控摄像机领域占有一席之地。目前市场上,PIXIM,的宽动态方案，具有较好的口碑。,随着,CMOS,方案的不断优化，,CCD,将逐步被它替代。因为更加优良的系统集成、较低的功率要求、更加灵活的图像捕获、智能化程度更高的接口、更大的动态范围以及更高的感光度是人们最向往的特性。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,传感器的尺寸,图像传感器的尺寸基本决定了摄像机的档次,传感器尺寸对照表（mm）,尺寸,长,宽,对角线,应用,1英寸,12.7,9.6,16,百万像素，工业检测,2/3英寸,8.8,6.6,11,百万像素，工业检测,1/2英寸,6.4,4.8,8,交通监控，工业检测,1/3英寸,4.8,3.6,6,普通摄像机,1/4英寸,3.2,2.4,4,低端监控或者一体机,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,最低照度,最低照度是用来衡量摄像机在多暗的环境下能看清物体的一个指标，该数字越低，说明摄像机灵敏度越高，性能越好 。,效果对比,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,水平解析度,水平解析度是用来衡量摄像机清晰度的一个指标。,常见的有,420TVL,、,480TVL,、,520TVL,、,580TVL,、,600TVL,、,650TVL,、,700TVL,等,.,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,信噪比,S/N,信噪比，即,SNR,（,Signal to Noise Ratio,），又称为讯噪比。反应摄像机成像的抗干扰能力，反应在画质上就是画面是否干净无噪点；常常用分贝数表示，设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,动态范围,动态范围表示图像中所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大，所能表现的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。,宽动态效果对比,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,扫描制式,电视制式是指一个国家的电视系统所采用的特定制度和技术标准。现在世界上共有三种电视制式。,PAL,制：,采用,25fps,帧率，目前全世界大部分国家（包括欧洲多数国家、非洲、澳洲和中国）使用；,NTSC,制：,采用,30fps,帧率（精确地讲为,29.97 fps,），美国、日本、加拿大等国使用；,SECAM,制：,采用,25fps,帧率，主要用于法国、前苏联及东欧国家。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,摄像机的基本参数,-,摄像机电源,目前监控类摄像机电源主要有三种：,DC 12V,AC 24V,AC 220V,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,三、视频监控系统组成,传输部分,视频传输选用75的同轴电缆，通常使用的电缆型号为SYV,75,3和SYV,75,5。它们对视频信号的无中继传输距离一般为300-500m，当传输距离更长时，可相应选用SYV,75,7、SYV,75,9或SYV,75,12的粗同轴电缆（在实际工程中，粗缆的无中继传输距离可达1km），在视频信号衰减而图像变模糊可考虑使用信号放大器。,大的系统电源线是按交流220V布线，在摄像机端再经适配器转换成直流12V，这样做的好处是可以采用总线式布线且不需很粗的线， 小的系统也可采用12V直接供电的方式，因为有衰减，所以距离不能太长 。,控制电缆通常指的是用于控制云台及电动3可变镜头的多芯电缆，它一端连接于控制器或解码器的云台、电动镜头控制接线端，另一端则直接接到云台、电动镜头的相应端子上。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,控制记录部分,控制部分是整个系统的,“,心脏,”,和,“,大脑,”,，是实现整个系统功能的指挥中心。,总控制台中主要的功能有：视频信号放大与分配、图像信号的较正与补偿、图像信号的切换、图像信号（或包括声音信号）的记录、摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制（遥控）等等。,硬盘录像机DVR ：PC式和嵌入式,（1）PC型硬盘录像机实质上就是一部专用工业计算机，利用专门的软件和硬件集视频捕捉、数据处理及记录、自动警报于一身。操作系统一般采用WINDOWS系列。不足之处是其操作系统基于WINDOWS运行，不能长时间连续工作，必须隔时重启，且维护较为困难。,（2）嵌入式硬盘录像机可用面板、遥控、鼠标来操作，操作系统采用自行研发的操作系统。优点是操作简便，稳定，能长时间连续工作。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,显示部分,显示部分一般由几台或多台监视器（或带视频输入的普通电视机）组成。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来 。,也可采用矩阵+监视器的方式来组建电视墙。一个监视器显示多个图像，可切割显示或循环显示。,目前采用的有等离子电视，液晶电视，背投，LED屏、DLP拼接屏等。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,四、典型案例分析,视频线,控制线,信号线,网 线,光 纤,光端机,光端机,视频分配器,硬盘录像机,交换机,管理主机,电视墙,视频矩阵,矩阵键盘,联动模块,报警主机,单防区地址模块,双防区地址模块,红外对射,双鉴探测器,红外探测器,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,网络监控系统,1,2,网络摄像机的主要功能,3,4,网络摄像机硬件构成,5,网络摄像机优点,网络摄像机基本概念,模拟监控系统与网络监控系统比较,6,高清监控系统应用方案,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,1.网络摄像机基本概念,网络摄像机，也叫,IP,摄像机，即,IP Camera,，简称,IPC.,IPC,是新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，通常采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、智能分析、缓冲存储及网络传输等多种功能，再结合网络视频存储录像系统及管理平台软件，就可以构建成大规模、分布式的智能网络视频监控系统。,IP,摄像机,LAN,Internet,xDSL,IP,摄像机,IP,摄像机,客户端浏览软件,管理浏览服务器,NVR,前端网络摄像机,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,1.网络摄像机基本概念,标清与高清,对于“高清”和“标清”的划分首先来自于所有看到的视频效果。监控中的标清、高清和全高清概念基本沿用高清电视的一些叫法。,标清,SD,物理分辨率在,720P,（,1280*720),以下的一种视频格式。,720P,是指视频的垂直分辨率为,720,线逐行扫描。如：,FULL D1,（,720*576,）就是标清清晰度分辨率,高清,HD,物理分辨率达到,720P,以上侧称作为高清，（英文表述,High Definition),简称,HD,国际上公认高清标准：视频垂直分辨率超过,720P,或,1080i,；视频宽纵比为,16,：,9,全高清,Full HD,物理分辨率高达,1920*1080P,显示（包括,1080i,和,1080P),其中,i(interlace),是指隔行扫描；,P(Progressive),代表逐行扫描。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,2.网络摄像机主要功能,视频编码：,采集并编码压缩视频信号,；,音频功能：,采集压缩音频信号，实现音频实时播放或录音,；,网络功能：,编码压缩的视音频信号通过网口传输,；,云台、镜头控制功能：,通过网络控制云台、镜头的各种动作,；,缓存功能：,可以把压缩的视音频信号临时存储在本地存储介质,（,SD,卡等）；,报警输入输出：,能接受、处理报警输入输出信号，即具备报警联动功能,；,移动检测报警：,检测场景内移动物体并产生报警，灵敏度可调,；,视频分析：,自动对视频场景进行分析，比对原则并触发报警,；,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,3.网络摄像机硬件组成,IPC,的硬件构成一般包括,镜头,、,图像传感器,、,声音传感器,、,信号处理器,、,模,/,数转换器,、,编码芯片,、,主控芯片,、,网络及控制接口,等部分组成。,图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器和声音传感器转化为电信号，模,/,数转换器将模拟电信号转换为数字电信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，在控制器的控制下，由网络服务模块按一定的网络协议传送到网络，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号。,IPC,启动时，主控模块将系统内核转入系统内存,SDRAM,中，系统从,SDRAM,启动。系统启动后，主控模块控制通过串行接口,/,主机接口等控制编码模块、网络模块及串行接口，实现视频的编码压缩、网络传输及,PTZ,控制。,IPC,加电启动后软件启动的过程包括装载启动代码、设备驱动程序、网络协议处理，监控接收转发控制程序等。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,3.网络摄像机硬件组成,IPC,的硬件构成一般包括,镜头,、,图像传感器,、,声音传感器,、,信号处理器,、,模,/,数转换器,、,编码芯片,、,主控芯片,、,网络及控制接口,等部分组成。,图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器和声音传感器转化为电信号，模,/,数转换器将模拟电信号转换为数字电信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，在控制器的控制下，由网络服务模块按一定的网络协议传送到网络，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号。,IPC,启动时，主控模块将系统内核转入系统内存,SDRAM,中，系统从,SDRAM,启动。系统启动后，主控模块控制通过串行接口,/,主机接口等控制编码模块、网络模块及串行接口，实现视频的编码压缩、网络传输及,PTZ,控制。,IPC,加电启动后软件启动的过程包括装载启动代码、设备驱动程序、网络协议处理，监控接收转发控制程序等。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,4.网络摄像机优点（一）,清晰度优势，提供更多关键细节,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,4.网络摄像机优点（二）,单位面积监控点密度的下降,普通摄像机,高清摄像机,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,4.网络摄像机优点（三）,D1=720*576,720P=1280*720,1080P=1920*1080,1080p,2.25720p 20CIF,国家广电总局、国际电信联盟、美国电影电视工程师协会认定的高清电视标准,CIF=352*288,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,4.网络摄像机优点（四）,同时看清车牌和人脸,模拟摄像机,高清摄像机,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,4.网络摄像机优点（五）,大大提高智能分析算法的精度,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,4.网络摄像机优点（六）,亮度信号和色度信号分开处理，画面细腻无杂色。,此外，模拟摄像机传输视频图像时亮度信号和色度信号是混合传输的，在模转数之前还需要进行亮色分离，在亮色分离做得不够完全时，我们看到的图像就会有杂色出现。在同一场景拍摄的视频截图对比如下,:,模拟摄像机,+,编码器，,D1,，,1.5Mbps,高清网络摄像机，,720p,，,1Mbps,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,如何实现高清监控,前端采集,使用高清IP摄像机、高清数字摄像机+高清编码器,管理平台,支持对高清视频流、管理信令等进行集中/分布式管理,存储,支持高清码流的存取,解码与输出,能够直接对高清数字信号进行交换控制，以便输出,显示,做到高清显示,扩展应用,高清的扩展应用，例如智能分析更高的分辨率能够带来更高的分析准确率,高清传输,支持高清码流的传输，条件成熟时，可直接传输未经压缩的数字流，实现低延时,都要支,持高清,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,模拟监控系统与网络监控系统之比较,模拟系统监控,网络监控系统,系统管理,分散而且孤立，不易管理,集中监控，统一管理,系统功能,嵌入式DVR，技术含量不高，固化、有限的系统功能，智能化程度低，但是相对稳定，不易死机。,智能化的后台应用，高性能的服务器保证稳定的系统运行，再结合服务器的双备、UPS、稳定的传输网络，真正实现7*24小时稳定运行；同时系统功能可以随着监控系统软件的不断更新升级而得到提升。,安全性,图像信息直接经视频传输线缆到DVR或视频矩阵，易受环境及人为破坏，操作界面认证功能简单甚至无认证。,采用高性能硬件防火墙，保障监控系统平台不受非法入侵、恶意攻击、病毒感染等，前端可对数据进行加密，用户登录严格认证。,系统容量,系统容量小，一般最多做到16*64路，监控点增加时需要配庞大的矩阵设备,适合有大规模、远程访问需求量大要求，数量可达上万甚至更多，根据网络容量的升级而扩大,接入方式,基本不涉及网络，方式单一，前端监控摄像头与监控中心就是通过视频线连接;传输信号易衰减，易干扰,很强的线路适应能力，前端监控摄像头可以通过LAN、WAN、E1、光纤、ADSL等多种线路方式接入平台中，客户端登陆支持公网IP和私网登陆。,扩展灵活性,灵活性差，一般DVR单台最多支持16路，每多一路就要增加DVR及相关设备,随时随地，只要有网络的地方，就可以很方便地增加，按照需求渐进式扩容，无需重复投资,录像效果,回放效果差，目前最高的录像分辨路为D1（704576),高清录像，当前可以最高达到1080p(19201080 高清电视级别）,录像存储,需要大量DVR主机，且无法集中统一管理；可靠性差，同一时间的录像在一颗硬盘上，硬盘负担重，没有专业的容错和恢复机制。,可以在本地存储，也可以通过IP-SAN存储大容量的高清录像，具有容错和安全恢复机制；可实现本地和异地多点备份方式；,投资部署,初上部署，数量少时投入略低，数量多时会导致重复投资；施工复杂；无法进行跨地域部署；,初次部署时略高，数量多时整体成本低；施工简单、方便；可实现远程部署；,能耗,DVR主机设备数量多时，能耗大,数量多时，整体能耗少很多,占用空间,DVR设备多，空间要求高，会占用有限的机房空间,设备少，空间利用率高,升级、维护投资,几乎不能升级；维护复杂，没有专用维护工具，必须人工排查。,如监控软件系统有新的应用功能，可以快速对软件进行进行更新升级替代；维护人员只需要懂简单的网络知识即可。,5.模拟监控系统与网络监控系统比较,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,5.模拟监控系统与网络监控系统成本比较,成本优势：,据一项有关模拟和数字解决方案之间差别的调查显示，模拟系统在安装、配置和培训方面的成本比,IP,系统要高出近,50%,。例如，模拟系统的布线成本几乎是,IP,系统布线成本的,3,倍。主要原因在于，同轴电缆布线比以太网布线要昂贵许多。而且，模拟系统通常需要单独对电力电缆进行布线，而以太网供电（,PoE,）则无需在,IP,系统中进行电力连接。此外，为了对模拟,PTZ,摄像机进行控制，还需要单独布线。数字布线采用的是交换机节点式的连接，模拟系统布线采用的是直连式。这就大大的为客户节省的布线成本，在加上现在有的单位小区学校等场所，网络布线时现成的，不需要过多的去布置，只需添加；而模拟监控完全需要重新布置，从前端到后端都是一条线拉到底，节省的线材的费用，也减少了施工周期，节约了人力成本。网络视频系统能够让用户将开放,PC,系统和开放存储与视频管理软件整合起来，成本比,DVR,要低,20%,。,售后成本：,传统模拟监控系统的售后维修是非常麻烦的，需要一段一段线路的去排查问题，才能确定问题出在那个地方，往往一个小线路问题就弄的需要花费巨大的人力去重新排查线路，即费时又费力。,基于,IP,网络的数字监控系统测通过现有的网络测试设备，可以很好的排查出到底是哪个线路出现故障，大大降低了售后成本。,网络视频提供的任何先进功能都需要成本。如果仅对摄像机成本进行比较的话，网络摄像机的初始成本可能高于模拟摄像机。然而在对每路视频的成本进行比较时，具有优秀灵活性和出众性能的,SIVIDI,网络视频系统与基于,DVR,的模拟系统不相上下。对许多系统配置来说，基于网络视频产品的监视系统的前期成本要更低一些。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,在模拟视频监控时代，远程监控在传输介质上付出的代价是非常巨大的，而且随着监控的视频路数的增大直线上升，大量的增加矩阵和传输线材的代价最终几乎占到监控的成本的全部。网络视频解决方案的扩展性还体现在存储上面，传统的模拟视频监控还需要购置大量的集中存储设备和磁盘，而网络视频监控则大量的采用分布式的存储方式以及利用现有的电脑磁盘空间进行存储管理。,传输介质光纤成本：,对于目前较大规模传输距离较远的校园监控来说，以往都是采用，模拟摄像机,+,光端机,+,光纤传输,+,硬盘录像机存储的方式去运作的，在传输那块成本是不菲的，对于较远距离的传输，,SIVIDI,网络视频监控系统传输这块也采用光纤进行远距离中转传输，在光纤应用这块要比模拟的采用光端机传输要少的多的，前端可以通过网络摄像机,+,交换机进行一个系统信号的汇集，在通过光纤收发器进行转换传输到后端，所采用的光纤的数量要比用光端机采用的数量要少的多，无形中减少了光纤传输这块的成本，光纤收发器也要比光端机成本要低廉的多。,功能优势：,网络化，通过计算机网络，真正做到任何时间，任何地方，对任何现场都能进行视频监控。 网络存储化，本地存储和远程存储相结合，并结合,NAS,做分布式的存储和集中式的管理。 高可靠性，所有设备均采用工业级嵌入式系统。,完整的监控管理功能，含手机监控，报警，云台控制，抓拍，录像，联动等。 可扩展性，全部采用,IP,网络传输，添加监控节点变得只需要增加,IP,地址这么简单 权限性方便性，多级别的权限设置，让管理层能够轻松的进行整个系统的观看，录像，录像资料的查询，做到随时随地，只要能联网的地方就能够看到，完全区别了以往用模拟系统观看还必须去监控室才能查看的的局面。,整合性，可以把十几几百个点的监控视频资料整合在一个平台上，完全改变了传统模拟一个系统分几个小系统组成的难堪局面。配合当地公安系统，真正做到一个大平台的联网监控。,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,6.高清监控应用方案（一）,应用在商铺、前端网点、小型企业和家庭,小规模联网监控应用,采用有线或无线以太网接入,前端存储,高清网络摄像机,NVR,高清网络摄像机,无线网络摄像机,无线,AP,本地显示,以太网,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,7.高清监控应用方案（二）,应用在派出所、园区、楼宇监控,接入层,电视墙,高清编码器,IP,接入,IP SAN,光传输信号,视频综合平台,IP,接入,数字接入,汇聚层,管理服务器,NVR,高清数字摄像机,高清数字摄像机,高清网络摄像机,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,谢谢！,模拟监控系统与网络监控系统对比分析,