半数字化监控系统的几种型式

6.1.3　半数字化监控系统的几种型式

半数字化监控系统有简易型、网络型和A/D转换型等几种。简易型就是在模拟系统中把录像机改换为数字硬盘录像机；网络型则应用数字硬盘录像机与局域网连接，以传送监控图像；A/D转换型是将摄像机的模拟视频信号转换成数字信号以便于在双绞线中传输。

1）简易型半数字化监控系统

简易型半数字化监控系统的组成，与模拟监控系统大体相似，不同的是在记录存贮部分配置了硬盘数字录像机。

硬盘数字录像机采用数字压缩技术，大大地节省了硬盘存贮空间，采用的算法有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。硬盘数字录像机的压缩格式一直是众多厂商努力改进的问题，目前市场上以MPEG-1、MPEG-2较为普遍，MPEG-4已成为主流，MPEG-7是发展中的技术，其发展前景很被人看好。

数字硬盘录像机是集计算机技术、网络技术、图像压缩技术、信息处理技术于一体，并结合监控行业实际特点而产生的高新技术产品，其设置可近距、可远距、可联网，因此必将逐步替代长时间录像机。当前开发的数字硬盘录像机，有的不带VGA但嵌入了CPU，常称为嵌入式数字硬盘录像机，它具有专门的操作系统，芯片内装有TCP/IP协议，操作程序固化在芯片中，并装有杀毒软件，如果采用MPEG-4纯硬盘压缩，图像压缩比为100∶1～300∶1。一般可装8个硬盘，存储容量比模拟录像机大几十倍。嵌入式数字硬盘录像机启动速度快、噪声小、网络功能强、集成度高，代表了录像机发展的方向。

【例6.1】　数字硬盘录像机实例。

现以DHDVR 1604RW为例，介绍嵌入式数字硬盘录像机的功能和特性。该录像机为全实时嵌入式数字硬盘录像机，采用MPEG-4技术，具有16个录像通道，并带有刻录功能：

·采用高速嵌入式微控制器和嵌入式实时操作系统，具有较好的稳定性。

·采用MPEG-4压缩算法，更加节省硬盘空间，更利于网络传输。

·可采用4CIF 704×576MPEG-4或MPEG-2模式录像。

·16路音视频可同时独立全实时录像，每路帧率均为1～25帧/s，连续可调。

·具有以太网接口，可以通过联网计算机进行远程控制操作。

·具备MPEG-1系列硬盘录像机的全部功能。

·具备CD-R/W光盘刻录备份、USB接口硬盘备份功能。

·适用于银行柜员监控、自助银行监控、道路监控、小区监控等需要全实时录像的场合。

该录像机的外形如图6.6所示。

【例6.2】　数字硬盘录像机监控集成系统实例。

图6.6　全实时嵌入式数字硬盘录像机

图6.7　监控集成系统

图6.7给出了DRS2000录像机，及由该录像机组成的监控集成系统，它不仅能完成数字录像任务，而且还能够把监控、报警、出入口、联动、数字矩阵集成在一起，并通过网络与远程中心联网；可由网络安防系统集成软件NSC-MMAS2000实现联网，组建远程监控数字集成系统。

·多种工作模式，录像、检索、回放（视音频）、控制可同时进行，并且支持网络查询录像，支持多窗口回放。

·具有对摄像机云台、焦距、光圈、变焦进行调节的功能，在视频窗口中可直接进行操作，支持PELCO、松下一体化智能球。

·支持MPEG-1/MPEG-4，可根据用户需求多路实时录像。

·手动录像、循环录像、视频报警录像、采集报警录像、系统报警录像可同时进行，任意一路可同时具备循环录像和报警录像（受不同时间段限制），除系统报警录像外不受工作时段限制。

·可进行预录像设置，视频源丢失检测，图像遮挡报警（黑电平）。

·显示图像任意区域遮挡（如密码区等），甚至黑屏显示。

·记录和检索用户的操作日志。

·支持网络组波传输及跨路由传输，支持IGMP协议。

2）网络型半数字化监控系统

应用数字硬盘录像机的监控系统，还可以通过数字网络系统传输监控图像。数字硬盘录像机就好比一台数字电子计算机，在由多台数字硬盘录像机组成的局域网中，监控中心随时可以调看任一硬盘录像机的数字化图像。其网络结构如图6.8所示。

网络型结构模式，适用于建筑群的集中监控。由于各建筑单体距离较远，位置分散，图像的模拟传输很难保证质量。因此可在每个单体建筑中设置一台数字硬盘录像机，然后通过局域网把监控图像信号传送给监控中心的主机，监控中心也可设置监视器屏幕墙，显示通过局域网传送来的图像。

3）A/D转换型半数字化监控系统

在整个监控系统中，视频图像的传输是十分重要的环节。用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、光缆和双绞线（UTP）缆。由于同轴电缆自身的特性，当视频信号在同轴电缆内传输时，不仅信号整体幅度受到衰减，而且各频率分量衰减量相差很大，因此，同轴电缆只适合于200m左右传输距离。光缆是为了解决远距离的视频信号传输而使用的，由于光纤整体传输系统价格太高，对于2 000m以内的近距视频传输而言，光缆并不是一个很好的选择。因此，寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案是十分必要的。

图6.8　数字硬盘录像机组网

近年来随着信息技术的发展，国内外许多厂商开发出双绞线视频传输系统。将双绞线应用于监控传输系统，很好地解决了以上难题。把摄像机的视频信号经过发送器的A/D转换，再用五类或超五类双绞线作为传输介质，实时传输单色或彩色基带信号，具有超强的干扰抑制和超低的电磁辐射特点；在接收端经过接收器的D/A转换为监控系统提供模拟信号。距离在250m以内，环境干扰不大，可以选择无源收发器；距离在300～1 500m以上，环境干扰不大的场合可以选择有源发射器和有源接收器搭配使用。图6.9给出了有源8路双绞线传输系统示意图。

图6.9　有源8路双绞线UTP传输系统示意

【例6.3】　某宾馆监控系统。

某宾馆地处东郊风景区，园区宽广。该宾馆在室内外建设了监控系统，系统含室内监控点20处，室外监控点32处，监控中心设在管理主楼，距最远的监控点达800m，300m以上的监控点有25处。针对这一情况，在方案设计上，选用双绞线视频传输系统。图6.10给出了该方案三种不同型号远距摄像机前端的设计线路。三种不同型号的摄像机前端都安装了双绞线视频发送器WTCS-03-C10PDT。摄像机输出的视频模拟信号经SYV-75-3同轴电缆输送到前端发送器，发送器输出的视频数字信号，经UTP-11-5E-4P超五类双绞线，传送到监控中心，监控中心安装了双绞线视频接收器WTCS-03-C10ADT，把视频数字信号再还原为模拟信号加以显示。

图6.10　双绞线视频传输系统

对于带有云台的摄像机，前端箱内专门设有解码器和RS-485接口，以控制云台的转动。各摄像机和双绞线视频发送传输器的用电，由电源电缆RVVP 3×1.5供给，发送传输器对视频信号还具有放大作用。