手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)與攝像機(jī)都早已進(jìn)入百萬像素數(shù)字高清時代，有的甚至已達(dá)到千萬像素級別，并且得到大量應(yīng)用與普及，而安防視頻監(jiān)控卻依然處于半數(shù)字半模擬監(jiān)控階段，嚴(yán)重滯后現(xiàn)代電子與計算機(jī)科技發(fā)展步伐。數(shù)字監(jiān)控是安防視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，2013年1月1日起，上海等地要求新建安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)均應(yīng)采用數(shù)字系統(tǒng)，可以預(yù)見就在最近一至二年里，模擬監(jiān)控將被數(shù)字監(jiān)控技術(shù)大范圍取代。

安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要涉及兩大類產(chǎn)品，前端攝像機(jī)和后端錄像機(jī)，我們通過模擬與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的技術(shù)對比來看看它們的優(yōu)缺點：

一、模擬與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)技術(shù)對比

1.1掃描方式

模擬攝像機(jī)采用隔行掃描，由不同時刻的奇場與偶場畫面合成一個畫面時，畫面中的運動物體容易產(chǎn)生鋸齒、閃爍等不良反應(yīng)，為了消除鋸齒，必須做軟件反交錯圖像處理，同時也會導(dǎo)致畫質(zhì)損傷，畫面清晰度降低。而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采用逐行掃描，不需要反交錯處理。假如開車的就是盜車賊，那么快速運動的狀況下，隔行掃描根本無法錄下盜賊的任何特征。

1.2分辨率與解析度

模擬攝像機(jī)早期受制于PAL/NTSC技術(shù)本身的限制，分辨率一般為4CIF或D1(即PAL制下的720×576或NTSC制下的720×480像素)，最高像素僅僅為40萬像素的水平。“后模擬時代”960H技術(shù)是由Techwell和Sony共同定義和開發(fā)的一套準(zhǔn)高清解決方案，雖說分辨率為PAL制下960×576或NTSC制下960×480，相對傳統(tǒng)的D1整體畫面清晰度提升了30%，但其要求的帶寬是36M，在傳輸?shù)膯栴}上會遇到瓶頸，效果會打折扣，性價比并不高。模擬高清有著眾多的解決方案，例如HDCVI、HDTVI、AHD、ccHDtv等，分辨率等同于720P或1080P，對于可以繼續(xù)沿用原有模擬系統(tǒng)的同軸電纜用戶來說，有著較大的吸引力，但同時其存儲的碼流也會提升，后端存儲壓力不斷上漲，硬盤容量需求增大，舊的模擬傳輸系統(tǒng)可能無法完全承載。

數(shù)字?jǐn)z像機(jī)可以實現(xiàn)百萬像素甚至更高的分辨率，720P高清、1080P全高清已不再是熱點，現(xiàn)已進(jìn)入4K時代(3840×2160)，隨著H.265等相關(guān)新技術(shù)的發(fā)展，在提高數(shù)字?jǐn)z像機(jī)像素的同時，又增強(qiáng)了畫面的垂直分辨率，使得畫面的細(xì)節(jié)和層次更加精準(zhǔn)，同時配合廣角監(jiān)控專用鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)對更大監(jiān)控范圍的覆蓋、顯示更多畫面細(xì)部特征，觀看體驗更好。

1.3AD(模數(shù))轉(zhuǎn)換

模擬攝像機(jī)前端感光器輸出模擬信號，接著轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，以便進(jìn)行色彩與亮度處理，接著再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號輸出，當(dāng)?shù)竭_(dá)DVR等后端設(shè)備時，由視頻采集芯片將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號，模擬系統(tǒng)總共發(fā)生了3次AD/DA轉(zhuǎn)換，每次轉(zhuǎn)換都會導(dǎo)致畫質(zhì)受損。

現(xiàn)在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)較多使用CMOS感光器，該感光器內(nèi)置了AD轉(zhuǎn)換，光信號進(jìn)入，數(shù)字信號輸出，僅有這一次AD轉(zhuǎn)換，之后再也沒有反復(fù)的AD/DA轉(zhuǎn)換，所以數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的畫質(zhì)受損小。

現(xiàn)階段CMOS感光器技術(shù)再次取得突破性進(jìn)展，光照靈敏度提升了5倍以上，已經(jīng)達(dá)到或接近了CCD的照度性能，同時分辨率也高達(dá)500萬像素以上，并且CMOS在其成本、集成度與功耗等方面的優(yōu)勢則比CCD更勝一籌，可以預(yù)見，CMOS感光器將取代CCD而成為市場主流。

1.4色彩還原度

模擬攝像機(jī)輸出的視頻為復(fù)合模擬視頻信號，其中包含了亮度信號與色彩信號，由于兩種信號在同一個頻段里，當(dāng)復(fù)合視頻傳輸給視頻采集芯片時，視頻采集芯片除了做AD/DA轉(zhuǎn)換，還要做亮色分離(梳妝濾波)，由于難以完全分離亮度與色彩信號，導(dǎo)致傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控容易出現(xiàn)色彩滲透與雜色現(xiàn)象。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)沒有亮色分離的煩惱，色彩可以做到更加逼真。

1.5抗干擾與信噪比

模擬攝像機(jī)視頻從CCD傳感器一出來就是模擬信號，而模擬信號無論是在攝像機(jī)內(nèi)部，還是輸出后的傳輸過程中，都可能受到不同程度的干擾，從而產(chǎn)生波紋與噪點，同時模擬攝像機(jī)在可見光或紅外光偏弱時，雪花噪點非常嚴(yán)重，不僅畫質(zhì)受影響，而且大大增加了碼流。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)輸出的是數(shù)字信號，不容易受到干擾，可以做到噪點小，畫面更干凈，同時也節(jié)省了碼流與硬盤空間。

傳統(tǒng)模擬市場因為CCTV標(biāo)準(zhǔn)核心技術(shù)被日本控制，導(dǎo)致日本相關(guān)的芯片公司基本上壟斷了攝像機(jī)市場，他們既做芯片，又生產(chǎn)與銷售高端市場攝像機(jī)，還利用其擁有的專利技術(shù)控制了中國大部分中低端市場。目前的標(biāo)清模擬產(chǎn)品，除了芯片、傳感器仍為外企掌控，而國內(nèi)企業(yè)同質(zhì)化競爭激烈，價格戰(zhàn)爆發(fā)，利潤越來越微薄。為了謀利，難免偷工減料降低成本，以應(yīng)對價格戰(zhàn)，質(zhì)量進(jìn)一步下降。而960H方案，已基本是國內(nèi)企業(yè)的競爭;HDCVI、HDTVI高清模擬技術(shù)等更是海康威視、大華股份等國內(nèi)企業(yè)的寡頭壟斷及自建聯(lián)盟。

數(shù)字時代目前還沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，日本公司雖然有能力做出數(shù)字高清攝像機(jī)成品方案，但是在高清NVR、混合DVR、高清解碼器等一系列后端成品方案方面優(yōu)勢不明顯;反觀國內(nèi)海康威視、大華股份、宇視科技等企業(yè)在這方面做的相當(dāng)不錯，已擠身世界安防名牌廠商前列。更重要的是，數(shù)字時代CMOS將取代CCD，而CMOS技術(shù)不是日本的強(qiáng)項，安防監(jiān)控行業(yè)技術(shù)被日本壟斷的局面將在數(shù)字時代被打破。

二、模擬與數(shù)字解決方案對比

現(xiàn)在安防監(jiān)控行業(yè)內(nèi)有少部分公司，以模擬攝像機(jī)的價格低于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等理由，不愿意或是不積極給客戶提供和推薦數(shù)字監(jiān)控的解決方案，導(dǎo)致現(xiàn)在模擬監(jiān)控產(chǎn)品仍占據(jù)了更多的市場份額。的確，現(xiàn)階段數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的價格要高于模擬攝像機(jī)，但隨著產(chǎn)業(yè)和技術(shù)不斷的發(fā)展，根據(jù)摩爾定律，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的價格一定會和模擬攝像機(jī)持平甚至更低，同時在項目總體成本上，數(shù)字監(jiān)控整體解決方案比模擬監(jiān)控整體解決方案具有較大的優(yōu)勢，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1系統(tǒng)布線

模擬監(jiān)控解決方案如果集成了云臺控制與聲音等，那么在布線方面就非常繁瑣，視頻線、音頻線、電源線和控制線都是獨立必需的，布線工作量大、布線復(fù)雜，所以布線成本高。

而數(shù)字監(jiān)控解決方案則可以采用一根網(wǎng)線將視頻線、音頻線、電源線和控制線四合為一傳輸，布線簡單，而且還可以通過交換機(jī)匯總，進(jìn)一步減少線材用量，大大降低了布線成本與難度，同時數(shù)字監(jiān)控解決方案可以采用無線交換機(jī)、無線路由器(帶橋接功能)等設(shè)備實現(xiàn)不布線傳輸，無線與微波傳輸(典型應(yīng)用：電梯無線監(jiān)控)，使數(shù)字監(jiān)控解決方案更加靈活方便，節(jié)省線材與施工。

模擬監(jiān)控解決方案線材用量大，自然施工復(fù)雜，施工周期長，同時維護(hù)困難，要花費更多的施工人力成本和維護(hù)成本。數(shù)字監(jiān)控解決方案線材用量小，布線簡單，施工周期短，節(jié)省了施工成本，同時維護(hù)輕松，維護(hù)成本較低。

2.2傳輸介質(zhì)

模擬監(jiān)控解決方案傳輸介質(zhì)一般選用同軸電纜，在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中，由于傳輸距離很近，使用同軸電纜直接傳送監(jiān)控圖像對圖像質(zhì)量的損傷不大，能滿足實際要求。當(dāng)傳輸距離達(dá)到200米左右時，圖像質(zhì)量將會明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感，同時同軸電纜本身受氣候變化影響大，圖像質(zhì)量受到一定影響，同軸電纜較粗，在應(yīng)用時布線不太方便。在工程實際中，為了延長傳輸距離，要使用同軸放大器，雖然對視頻信號具有一定的放大，并且還能通過均衡調(diào)整對不同頻率成分分別進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償，但傳輸距離還是有限，還存在著調(diào)整困難的缺點。雖然現(xiàn)在市場上也出現(xiàn)了2000米的同軸視頻傳輸設(shè)備，能解決個別遠(yuǎn)距離的圖像傳輸問題，但是造價稍高，不適宜大型監(jiān)控系統(tǒng)的普遍采用。數(shù)字監(jiān)控解決方案傳輸介質(zhì)一般選用雙絞線，是因為它具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、布線容易、可靠性高、價格低廉、取材方便等許多優(yōu)點。

2.3節(jié)約設(shè)備成本

當(dāng)遠(yuǎn)距離傳輸時，模擬監(jiān)控解決方案通常采用昂貴的光端機(jī)，光端機(jī)將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后再由數(shù)字信號轉(zhuǎn)為模擬信號，不僅圖像質(zhì)量受到損傷，同時光端機(jī)的價格會隨著接入的監(jiān)控路數(shù)增加而不斷提高。而采用數(shù)字監(jiān)控解決方案，則可以用廉價的光纖收發(fā)器代替昂貴的光端機(jī)，光纖收發(fā)器不隨路數(shù)增加而增加費用，傳輸成本較低。數(shù)字視頻監(jiān)控在監(jiān)控中心無需安裝視頻分配器和矩陣類等設(shè)備，所有相關(guān)功能都由軟件平臺實現(xiàn)，相對來說簡化了系統(tǒng)組成，再加上數(shù)字高清視頻像素高、畫質(zhì)，在寬范圍監(jiān)控等應(yīng)用中，一個數(shù)字高清攝像機(jī)常常可以頂替多個模擬攝像機(jī)，不僅節(jié)省攝像機(jī)數(shù)量及成本，而且還省去了與之配套的線材、傳輸設(shè)備、施工等費用。

2.4抗干擾防護(hù)

傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)輸出的信號為模擬信號，長距離傳輸容易衰減，并且易受到電磁干擾，圖像質(zhì)量受影響，容易出現(xiàn)視頻模糊和波紋等現(xiàn)象。而數(shù)字高清攝像機(jī)則以數(shù)字信號方式傳輸，傳輸過程中抗電磁干擾強(qiáng)，視頻傳輸損傷相對模擬系統(tǒng)要小許多，省去了抗干擾防護(hù)設(shè)備與措施費用。

2.5遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能分析

在傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，只能在有限的范圍內(nèi)在線實時觀看，且一般只能有一個監(jiān)控中心點，難以實現(xiàn)多監(jiān)控點的遠(yuǎn)程監(jiān)控等，當(dāng)出現(xiàn)問題時需要花大量時間觀看錄像帶才能找到現(xiàn)場記錄。而在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，利用計算機(jī)建立的索引，在幾分鐘內(nèi)就能找到相應(yīng)的現(xiàn)場記錄，同時輕松實現(xiàn)多監(jiān)控點的遠(yuǎn)程監(jiān)控，無論身處何處，只要能上網(wǎng)就能對即時查看前端視頻。

由于對視頻圖像進(jìn)行了數(shù)字化，所以可以充分利用計算機(jī)的快速處理能力，對其進(jìn)行壓縮、分析、存儲和顯示，通過視頻的智能分析，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的異常情況，并能夠以最快和最佳的方式發(fā)出警報和提供有用信息，從而能夠更加有效地協(xié)助安全人員處理危機(jī)，并最大限度地降低誤報和漏報現(xiàn)象。未來的監(jiān)控市場發(fā)展在于智能分析，而且是在高清監(jiān)控的基礎(chǔ)上智能分析才能發(fā)揮得淋漓盡致。

近幾年，視頻監(jiān)控技術(shù)伴隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、存儲、芯片、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，從早期的模擬視頻監(jiān)控，到現(xiàn)在的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，智能視頻監(jiān)控技術(shù)和高清視頻監(jiān)控技術(shù)，以及剛剛發(fā)展的云視頻監(jiān)控等，產(chǎn)品一直不斷升級、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷變化、功能不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域也在一直不斷擴(kuò)展。可以預(yù)見的是，在經(jīng)歷了模擬手機(jī)、模擬電視之后，我們即將告別模擬監(jiān)控時代，大跨步邁入高清數(shù)字監(jiān)控時代!

來源：機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控 動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) http://m.scdprobes.com/solution/  本文采集于網(wǎng)絡(luò)，如有問題有聯(lián)系刪除