布景资料: 手机、数码相机与摄像机都早已进入百万像素数字高清年代，有的乃至已到达千万像素等级, 并且得到很多运用与遍及，而安防视频监控却依然处于半数字半模仿监控阶段，严峻滞后现代电子与核算机科技开展脚步。数字监控是安防视频监控技能开展的必然趋势，2013年1月1日起，上海等地要求新建安防视频监控体系均应选用数字体系，能够预见就在最近一至二年里，模仿监控将被数字监控技能大规模替代。
2014年8月由全国安全防备报警体系规范化技能委员会(SAC/TC100)归口并安排起草的国家规范GB/T30147-2013《安防监控视频实时智能剖析设备技能要求》和GB/T30148-2013《安全防备报警设备电磁兼容抗扰要求和试验办法》。这是经过国家规范办理委员会发布，现已开端施行，这是我国第一个视频智能剖析方面的国家规范。
笔者因为作业关系近三年参加了宜昌市政府部门、企事业单位、新建居民小区等三十余个安全技能防备体系的项目规划、投标项目评定与项目检验，有近50%的项目依然运用的是传统的模仿处理计划。这些模仿体系中建造全体质量不高，存在着选用产品层次不高、子体系建造不全、防备布点不合理、体系产品之间调配不恰当等问题，单个体系建成运转不久就处于瘫痪情况，一起这些模仿体系在接入宜昌市电子政务网刚刚建造的视频云渠道时也遇到了许多妨碍，所以以提案的方法主张宜昌市政府安排专家和学者研讨证明，拟定出台《宜昌市数字视频安防监控体系底子技能要求》，学习上海等外地省市的先进经验，从2015年开端但凡新申报的安全技能防备体系计划均应选用数字体系，并应契合《宜昌市数字视频安防监控体系底子技能要求》。一起对现有模仿视频安防监控体系改造主张如下：①、摄像机等中心设备替换率超越总数的50%(含)，应对体系按《宜昌市数字视频安防监控体系底子技能要求》进行全体改造;②、其他情况可按模仿视频安防监控体系进行改造，不作硬性要求。
安防视频监控技能自二十世纪八十年代在我国鼓起开展至今，先后阅历了模仿监控技能、模数结合监控技能、数字监控技能三个阶段。
第一阶段：七十年代末到九十年代中期，这个阶段以闭路电视监控体系为主，也便是第一代模仿电视监控体系，其传输前言为视频线缆(同轴电缆)。由操控主机进行模仿处理，首要运用于银行等金融职业等要点安全防备单位。
第二阶段：九十年代中期至九十年代末，以依据PC机插卡式的视频监控体系为主，此阶段也被业内人士称为半数字年代，其传输前言依然是视频线缆(同轴电缆)。由多媒体操控主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理与存贮，此阶段的运用多限于对安全程度要求较高的场所。
第三阶段：九十年代末至今，以嵌入式技能为依托，以网络、通讯技能为渠道，其传输前言是双绞线或光纤，以智能图画剖析为特征的网络视频监控体系为主，又称为IP监控体系，自此视频监控的开展进入了数字年代。网络视频监控的运用不再局限于安全防护，逐步也被用于长途作业、长途医疗、长途教学等范畴。
安防视频监控体系首要触及两大类产品，前端摄像机和后端录像机，咱们经过模仿与数字摄像机的技能比照来看看它们的优缺陷：
一、模仿与数字摄像机技能比照
1.1 扫描方法
模仿摄像机选用隔行扫描，由不一起刻的奇场与偶场画面组成一个画面时，画面中的运动物体简略发生锯齿、闪耀等不良反应，为了消除锯齿，有必要做软件反交织图画处理，一起也会导致画质损害，画面清晰度下降。而数字摄像机选用逐行扫描，不需求反交织处理。假设开车的便是盗车贼，那么快速运动的情况下，隔行扫描底子无法录下响马的任何特征。
图1 隔行扫描与逐行扫描图质比较
1.2 分辨率与解析度
模仿摄像机前期受制于PAL/NTSC技能自身的约束，分辨率一般为4CIF或D1(即PAL制下的720×576或NTSC制下的720×480像素)，最高像素仅仅为40万像素的水平。“后模仿年代”960H技能是由Techwell和Sony一起界说和开发的一套准高清处理计划，尽管分辨率为PAL制下960×576或NTSC制下960×480，相对传统的D1全体画面清晰度进步了30%，但其要求的带宽是36M，在传输的问题上会遇到瓶颈，作用会打扣头，性价比并不高。模仿高清有着很多的处理计划，例如HDCVI、HDTVI、AHD、ccHDtv等，分辨率等同于720P或1080P，关于能够持续沿袭原有模仿体系的同轴电缆用户来说，有着较大的吸引力，但一起其存储的码流也会进步，后端存储压力不断上涨，硬盘容量需求增大，旧的模仿传输体系或许无法彻底承载。
数字摄像机能够完成百万像素乃至更高的分辨率，720P高清、1080P全高清已不再是热门，现已进入4K年代(3840×2160)，跟着H.265等相关新技能的开展，在进步数字摄像机像素的一起，又增强了画面的笔直分辨率，使得画面的细节和层次愈加精准，一起合作广角监控专用镜头，能够完成对更大监控规模的掩盖、显现更多画面细部特征，观看体会更好。
图2 同一路口4CIF格局图画
图3同一路口D1格局图画
图4同一路口720P格局图画
图5场景比较
1.3 AD(模数)转化
模仿摄像机前端感光器输出模仿信号，接着转化成数字信号，以便进行颜色与亮度处理，接着再将数字信号转化成模仿信号输出，当抵达DVR等后端设备时，由视频收集芯片将模仿信号转成数字信号，模仿体系一共发生了3次AD/DA转化，每次转化都会导致画质受损。
现在数字摄像机较多运用CMOS感光器，该感光器内置了AD转化，光信号进入，数字信号输出，仅有这一次AD转化，之后再也没有重复的AD/DA转化，所以数字摄像机的画质受损小。
现阶段CMOS感光器技能再次获得突破性开展，光照灵敏度进步了5倍以上，现已到达或接近了CCD的照度功用，一起分辨率也高达500万像素以上，并且CMOS在其本钱、集成度与功耗等方面的优势则比CCD更胜一筹，能够预见，CMOS感光器将替代CCD而成为商场干流。
1.4 颜色复原度
模仿摄像机输出的视频为复合模仿视频信号，其间包含了亮度信号与颜色信号，因为两种信号在同一个频段里，当复合视频传输给视频收集芯片时，视频收集芯片除了做AD/DA转化，还要做亮色别离(梳妆滤波)，因为难以彻底别离亮度与颜色信号，导致传统模仿视频监控简略呈现颜色浸透与杂色现象。数字摄像机没有亮色别离的烦恼，颜色能够做到愈加传神。
图6 颜色浸透
图7 颜色浸透源图
1.5 抗搅扰与信噪比
模仿摄像机视频从CCD传感器一出来便是模仿信号，而模仿信号不管是在摄像机内部，仍是输出后的传输过程中，都或许遭到不同程度的搅扰，然后发生波纹与噪点，一起模仿摄像机在可见光或红外光偏弱时，雪花噪点十分严峻，不只画质受影响，并且大大添加了码流。数字摄像机输出的是数字信号，不简略遭到搅扰，能够做到噪点小，画面更洁净，一起也节约了码流与硬盘空间。
图8 噪点多
图9 噪点少
传统模仿商场因为CCTV规范中心技能被日本操控，导致日本相关的芯片公司底子上独占了摄像机商场，他们既做芯片，又出产与出售高端商场摄像机，还运用其具有的专利技能操控了我国大部分中低端商场。现在的标清模仿产品，除了芯片、传感器仍为外企掌控，而国内企业同质化竞赛剧烈，价格战迸发，赢利越来越菲薄。为了投机，不免偷工减料下降本钱，以应对价格战，质量进一步下降。而960H计划，已底子是国内企业的竞赛;HDCVI、HDTVI高清模仿技能等更是海康威视、大华股份等国内企业的寡头独占及自建联盟。
数字年代现在还没有构成一致的技能规范，日本公司尽管有才干做出数字高清摄像机制品计划，可是在高清NVR、混合DVR、高清解码器等一系列后端制品计划方面优势不显着;反观国内海康威视、大华股份、宇视科技等企业在这方面做的适当不错，已挤身国际安防名牌厂商前列。更重要的是，数字年代CMOS将替代CCD，而CMOS技能不是日本的强项，安防监控职业技能被日本独占的局势将在数字年代被打破。
二、模仿与数字处理计划比照
现在安防监控职业内有少部分公司，以模仿摄像机的价格低于数字摄像机等理由，不愿意或是不活跃给客户供给和引荐数字监控的处理计划，导致现在模仿监控产品仍占有了更多的商场份额。确实，现阶段数字摄像机的价格要高于模仿摄像机，但跟着工业和技能不断的开展，依据摩尔定律，数字摄像机的价格必定会和模仿摄像机相等乃至更低，一起在项目全体本钱上，数字监控全体处理计划比模仿监控全体处理计划具有较大的优势，其首要表现在以下几个方面：
2.1体系布线
模仿监控处理计划假如集成了云台操控与声响等，那么在布线方面就十分繁琐，视频线、音频线、电源线和操控线都是独立必需的，布线作业量大、布线杂乱，所以布线本钱高。
而数字监控处理计划则能够选用一根网线将视频线、音频线、电源线和操控线四合为一传输，布线简略，并且还能够经过交换机汇总，进一步削减线材用量，大大下降了布线本钱与难度，一起数字监控处理计划能够选用无线交换机、无线路由器(带桥接功用)等设备完成不布线传输，无线与微波传输(典型运用：电梯无线监控)，使数字监控处理计划愈加灵敏便利，节约线材与施工。
模仿监控处理计划线材用量大，天然施工杂乱，施工周期长，一起保护困难，要花费更多的施工人力本钱和保护本钱。数字监控处理计划线材用量小，布线简略，施工周期短，节约了施工本钱，一起保护轻松，保护本钱较低。
2.2 传输介质
模仿监控处理计划传输介质一般选用同轴电缆，在小规模的监控体系中，因为传输间隔很近，运用同轴电缆直接传送监控图画对图画质量的损害不大，能满意实践要求。当传输间隔到达200米左右时，图画质量将会显着下降，特别是颜色变得昏暗，有失真感，一起同轴电缆自身受气候改变影响大，图画质量遭到必定影响，同轴电缆较粗，在运用时布线不太便利。在工程实践中，为了延伸传输间隔，要运用同轴扩大器，尽管对视频信号具有必定的扩大，并且还能经过均衡调整对不同频率成分别离进行不同巨细的补偿，但传输间隔仍是有限，还存在着调整困难的缺陷。尽管现在商场上也呈现了2000米的同轴视频传输设备，能处理单个远间隔的图画传输问题，可是造价稍高，不适宜大型监控体系的遍及选用。 数字监控处理计划传输介质一般选用双绞线，是因为它具有抗搅扰才干强、传输间隔远、布线简略、可靠性高、价格低廉、选材便利等许多长处。
2.3节约设备本钱
当远间隔传输时，模仿监控处理计划一般选用贵重的光端机，光端机将模仿信号转化为数字信号，然后再由数字信号转为模仿信号，不只图画质量遭到损害，一起光端机的价格会跟着接入的监控路数添加而不断进步。而选用数字监控处理计划，则能够用廉价的光纤收发器替代贵重的光端机，光纤收发器不随路数添加而添加费用，传输本钱较低。数字视频监控在监控中心无需装置视频分配器和矩阵类等设备，一切相关功用都由软件渠道完成，相对来说简化了体系组成，再加上数字高清视频像素高、画质，在宽规模监控等运用中，一个数字高清摄像机常常能够代替多个模仿摄像机，不只节约摄像机数量及本钱，并且还省去了与之配套的线材、传输设备、施工等费用。
2.4 抗搅扰防护
传统模仿摄像机输出的信号为模仿信号，长间隔传输简略衰减，并且易遭到电磁搅扰，图画质量受影响，简略呈现视频含糊和波纹等现象。而数字高清摄像机则以数字信号方法传输，传输过程中抗电磁搅扰强，视频传输损害相对模仿体系要小许多，省去了抗搅扰防护设备与办法费用。
2.5 长途监控与智能剖析
在传统的模仿监控体系中，只能在有限的规模内在线实时观看，且一般只能有一个监控中心点，难以完成多监控点的长途监控等，当呈现问题时需求花很多时刻观看录像带才干找到现场记载。而在数字视频监控体系中，运用核算机树立的索引，在几分钟内就能找到相应的现场记载，一起轻松完成多监控点的长途监控，不管身处何处，只需能上网就能对即时检查前端视频。
因为对视频图画进行了数字化，所以能够充分运用核算机的快速处理才干，对其进行紧缩、剖析、存储和显现，经过视频的智能剖析，发现监控画面中的异常情况，并能够以最快和最佳的方法宣布警报和供给有用信息，然后能够愈加有效地帮忙安全人员处理危机，并最大极限地下降误报和漏报现象。未来的监控商场开展在于智能剖析，并且是在高清监控的基础上智能剖析才干发挥得酣畅淋漓。
近几年，视频监控技能伴跟着核算机、网络、存储、芯片、物联网、云核算、大数据等技能的开展而迅速开展，从前期的模仿视频监控，到现在的数字视频网络监控，智能视频监控技能和高清视频监控技能，以及刚刚开展的云视频监控等，产品一向不断晋级、体系结构不断改变、功用不断完善，运用范畴也在一向不断扩展。能够预见的是，在阅历了模仿手机、模仿电视之后，咱们行将离别模仿监控年代，大跨步迈入高清数字监控年代!
