- 網絡的琴弦:玩轉IP看監控
- 周迪等
- 3136字
- 2019-01-04 14:22:30
IP監控改造
經過幾年的苦心經營,老U的休閑驛站以其優質的服務和良好的口碑在同行中脫穎而出,日漸上升的客源使得休閑驛站經常是一座難求。趁著紅火的勢頭,老U決定擴大經營,兼并了附近的幾家門面。自然,監控的部署也是必不可少的。
然而,不爽的事情出現了:新擴的茶房每新增一個攝像機都需新拉一根同軸線纜接到DVR所在的機房,施工成本按照線纜的長度計算,十分不劃算。
“世間安得雙全法,不負如來不負卿?”但IT的世界里還真有“雙全法”。那時“度娘”還沒有出世,但BBS已經開始流行。經過一番線上交流和電子市場淘寶,老U發現一個叫IP監控的方案可以化解這個難題:將錄像機和攝像機分別更換成網絡硬盤錄像機(Network Video Recorder, NVR)和網絡攝像機(IP Camera, IPC),通過一種叫以太網交換機的設備用網線將它們連接起來;只要把交換機放在茶房,從機房到茶房就只需要拉一根網線即可。為了驗證自己的想法,老U又向老K詳細請教了一番。作為多年的朋友,老K自然不吝相教。
網絡攝像機
網絡攝像機,也叫IP攝像機,即IP Camera,簡稱IPC。IPC是IP視頻監控系統的前端采集及處理設備,主要完成原始視頻的采集和壓縮,并通過網絡傳輸到后端的存儲和管理設備。IPC一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉換器、音視頻編碼控制器、網絡服務器、外部報警、控制接口、電源適配器等部分組成。
IPC是模擬攝像機與網絡視頻技術相結合的新一代產品,除了具備一般模擬攝像機所有的圖像捕捉功能外,機內還內置了數字化壓縮控制器和基于Web的操作系統,使得視頻數據經壓縮加密后,通過局域網、因特網(Internet)或無線網絡送至終端用戶。而且終端用戶可在自己的PC上使用標準的網絡瀏覽器或者管理軟件,根據網絡攝像機自帶的獨立IP地址,對網絡攝像機進行訪問,實時監控目標現場的情況,并可對圖像資料進行分析和存儲。另外還可以通過網絡來控制攝像機的云臺和鏡頭,通過輸入輸出接口實現報警輸入及聯動控制,進行全方位監控。
IPC較模擬攝像機而言,優點多多。
易安裝
直接通過網線連接到網絡,并分配IP地址。一條標準的網線可同時傳輸多路圖像;而一根同軸電纜一次只能為一臺模擬攝像機傳輸視頻信號。
易用性和安全性好
內嵌圖形用戶界面(Graphical User Interface, GUI,又稱圖形用戶接口),可通過IE訪問和配置管理;為安全起見,存儲硬盤可安裝在遠程位置。而模擬攝像機不能單獨訪問和配置管理,且因傳輸線的限制,通常硬盤錄像機必須放置在攝像機附近,這可能會使未授權的人獲取或破壞錄像。
圖像清晰度高
網絡攝像機發送的圖像信號已經由內部集成的圖像數字處理模塊進行數字化處理,通過網絡數字化傳輸,圖像信號完全不受環境干擾,能最大限度地保證圖像的清晰度。同時,網絡攝像機以網絡協議發送圖像信號,每路圖像信號根據協議采用不同的數字通道傳輸,各路圖像信號完全隔離。而傳統模擬攝像機,由于輸出的為模擬信號,在傳輸過程中極易受到環境干擾信號的影響,特別在電梯內、廠礦動力設備環境下,模擬圖像信號受干擾極易發生。常見的圖像干擾主要表現為橫條、水平滾動、扭曲、無彩色等等。此外,多路模擬圖像視頻采用視頻矩陣混合容易發生圖像不穩定、串圖像、不同步等互相干擾的情況。
組網靈活、成本低、擴展性強
網絡攝像機通過現已廣泛應用的網絡設備連接,接入設備(網絡交換機、路由器、網線供電等)一致性和通用性好,成本低。網絡攝像機僅需要一條網線到達攝像機端,即可完成所有功能(包括云臺控制、報警輸入輸出聯動、音頻傳輸等),采用網絡供電型的網絡攝像機還可通過網線實現遠端集中供電,不需要增加電源布線。每個監控點的功能升級調整只需要加裝網絡攝像機即可完成,大大提高了組網的靈活性,降低了后期維護成本。而傳統模擬攝像機為傳輸圖像需要布同軸電纜,為克服電源干擾需要布電源線集中供電,為控制云臺需要布控制線,為傳輸語音需要布音頻線,為接入報警需要布報警線。每個監控點的功能升級調整不但要加裝監控點設備,還需要重新增加布線,組網靈活性大大降低,后期維護成本較高。
網絡硬盤錄像機
NVR相對于DVR而言,其核心優勢主要體現在網絡化。在NVR系統中,中心部署NVR,前端監控點部署IPC,監控點設備與中心NVR之間通過網絡相連。監控點視頻、音頻,以及告警信號經IPC數字化處理后,以IP碼流的形式上傳到NVR,由NVR進行集中錄像存儲、管理和轉發。NVR不受物理位置制約,可以在網絡任意位置部署。NVR實質是個“中間件”,負責從網絡上抓取視頻音頻流,然后進行存儲或轉發。因此,NVR監控方案是完全基于網絡的全IP視頻監控解決方案,基于網絡系統可以任意部署及后期擴展,是比其他視頻監控系統架構(模擬系統和DVR系統)更有優勢的解決方案。
NVR較DVR具有以下優點。
布線簡單
因DVR采用模擬前端,即模擬攝像機,中心到每個監控點都需要布設視頻線、音頻線、報警線、控制線等諸多線路,稍不留神,哪條線出了問題還需一條一條進行人工排查,因此布線的工作相當煩瑣。并且,工程規模越大則工作量越大,布線成本也越高。對比DVR,在NVR系統中,中心點與監控點都只需一條網線即可進行連接,免去了上述包括視頻線、音頻線等在內的所有煩瑣線路,成本的降低也就自然而然了。
易部署與擴容
傳統嵌入式DVR系統連接的是模擬攝像機,采用模擬方式互聯,因受到傳輸距離以及模擬信號損失的影響,監控點的位置也存在很大的局限性,無法實現遠程部署;而NVR作為全網絡化架構的視頻監控系統,監控點設備與NVR之間可以通過網絡互聯。因此,監控點可以位于網絡可達的任意位置,不會受到地域的限制。
錄像存儲多樣性
DVR的錄像、存儲功能即使很強大,但其發揮完全受制于其模擬前端,即DVR無法實現前端存儲一旦線路出現故障,錄像資料就無從獲取了;NVR產品及系統可以支持中心存儲、前端存儲,以及客戶端存儲三種存儲方式,并能實現中心與前端互為備份,一旦因故導致中心不能錄像時,系統會自動轉由前端錄像并存儲。在存儲的容量上,NVR支持配置大容量硬盤,并提供各種接口,例如硬盤接口、網絡接口、USB接口等,可滿足海量的存儲需求。
集中管理
NVR監控系統的全網管理應當說是其一大亮點,它能實現傳輸線路、傳輸網絡,以及所有IP前端的全程監測和集中管理,包括設備狀態的監測和參數的瀏覽;而DVR同樣又是因其中心到前端為模擬傳輸,從而無法實現傳輸線路,以及前端設備的實時監測和集中管理,當前端或線路有故障時,要查找具體原因非常不便。
獲得了老K的肯定,老U便請電工師傅在機房和新擴的茶房之間拉了兩根網線,一根用于傳輸,另一根作為備份暫時閑置著,輕松地解決了聯網問題。再考慮到“NVR+IPC”的IP監控方案相對于DVR系統具有如此眾多的好處,干脆淘汰DVR和模擬攝像機,全線升級成“NVR+IPC”的全數字解決方案,如圖1-4所示。

圖1-4 交換機通過網線連接NVR和IPC
家園網友互動
Q:如如 發表于2015-8-13 19:09:06
網絡攝像機可提供哪些功能?
A:網語者 發表于2015-8-13 20:33:33
(1)IPC是模擬攝像機與網絡視頻技術相結合的新一代產品,除了具備一般模擬攝像機所有的圖像捕捉功能外,機內還內置了數字化壓縮控制器和基于Web的操作系統,使得視頻數據經壓縮加密后,通過局域網、Internet或無線網絡送至終端用戶;
(2)遠端用戶可在自己的PC上使用標準的網絡瀏覽器或者管理軟件,根據網絡攝像機自帶的獨立IP地址,對網絡攝像機進行訪問,實時監控目標現場的情況,并可對圖像資料進行分析和存儲;
(3)用戶可通過網絡來控制攝像機的云臺和鏡頭,通過輸入輸出接口實現報警輸入及聯動控制。
Q:如如 發表于2015-8-13 19:24:51
NVR系統中,音視頻流的傳輸過程是怎樣的呢?
A:網語者 發表于2015-8-13 20:38:45
在NVR系統中,中心部署NVR,前端監控點部署IPC,監控點設備與中心NVR之間通過網絡相連。監控點視頻、音頻及告警信號經IPC數字化處理后,以IP碼流的形式上傳到NVR,由NVR進行集中錄像存儲、管理和轉發。
完成監控改造的老U一時成就感滿滿,但他很好奇:NVR是怎么從一根網線上區分來自不同IPC的視頻流,又是如何將點播請求發送給相應的IPC呢?