網絡視頻監控的工作原理是光通過鏡頭生成的光學圖像投射到圖像傳感器表面上,然後轉為電信号,經過模數轉換轉換後變為數字圖像信号,再送到數字信号處理芯片中加工處理進行視頻編碼壓縮,再通過局域網進行傳遞,後端通過電腦直接訪問解碼查看視頻或者通過解碼設備進行顯示。
01
監控系統架構及組網
網絡高清方案由前端子系統和監控中心兩大部分組成,其中前端子系統在各個點位部署高清網絡攝像機及相應配套設備,監控中心主要部署存儲設備、顯示大屏、視頻綜合管理一體機、核心交換機、客戶端PC等設備。此外,傳輸網絡為前端子系統與監控中心的信息傳輸提供通道,主要包括光纖收發器、EPON設備和接入交換機等。
PoE監控方案,廣泛應用于各種小範圍監控場景。比如水果店、商鋪、餐飲店、小超市、書店、理發店、寵物店、銀行網點等等。
02
POE供電常見的四種方式
1、交換機和終端都支持POE
這種方法PoE交換機直接通過網線接到支持PoE供電的無線AP和網絡攝像機上,這種方法最簡單,但也需要注意如下兩點:
确定PoE交換機以及無線AP或者網絡攝像機是否是标準的PoE設備
要仔細确認購買的網線的規格,網線質量很關鍵,質量不好的網線會導緻AP或者IPC無法受電或者不斷重啟。
2、交換機支持POE,終端不支持POE
這種方案PoE交換機出來接PoE分離器,PoE分離器将電源分離成數據信号和電力,有兩根輸出線,一根是電力輸出線,一根是網絡數據信号輸出線即普通網線。電力輸出有5V/9/12V等,可以匹配各種DC輸入的非PoE受電終端,支持IEEE 802.3af/802.3at标準。數據信号輸出線即普通網線直接接到非PoE受電終端的網口即可。
3、交換機不支持POE,終端支持POE
這種方案交換機出來接PoE供電器,PoE供電器将電力加到網線上之後傳輸給終端。這種方案利于擴展原有的布線網絡,對原有網絡沒有影響。
4、交換機和終端都不支持POE
這種方案交換機出來接PoE供電器,再接PoE分離器,最後傳輸給終端。方案三和方案四适合于傳統網絡的改造,即原來的交換機不支持PoE供電,但是又想利用PoE供電好處的場合。
對于POE供電器的連接方式
那實際應用時,網線應該怎麼接呢,很多朋友對POE供電技術有所了解,知道1 2 3 6或者4 5 7 8等供電線序問題,所以怕萬一接錯,導緻設備燒毀等嚴重後果。
POE供電标準對POE交換機、POE供電模塊(POE供電器)等PSE設備的要求是隻要支持1 2 3 6 和4 5 7 8供電線序的其中一種即可,當然最新的802.3at 4pair标準需要兩種都同時支持。而對POE受電設備的要求是必須同時支持兩種供電方式。
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針對小場景
采用“PoE 攝像機 PoE NVR”的監控方案,免适配器、電源線、交換機等配件,即插即用,無需配置,插上電就能顯示圖像。
具體配單
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針對大場景
采用“PoE 攝像機 PoE 交換機 NVR”的監控方案。
具體配單
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更複雜的大型監控
(一)監控系統的需求
1)系統需要有中心平台進行統一管理,涵蓋全方位的系統管理功能;
2)實現高清視頻解碼、拼接控制、大屏顯示、平台管理等功能的一體化,監控中心設備組網結構清晰簡單,便于維護;
3)系統需全IP網絡化,從而實現靈活組網,便捷管理;
4)系統具備智能化屬性,能對事件作出及時響應,事後檢索效率高。
5)系統應滿足高清視頻的采集、傳輸、存儲及顯示,實現端到端的高清;
6)降低視頻碼率,提高視頻預覽的效果,降低存儲成本。
(二)前端設計
前端子系統根據不同場景的不同需求,選擇超低照度、強光抑制、高清透霧、防紅外過曝、3D數字降噪、超寬動态等功能的攝像機,保證在各種特定場景及環境下采集清晰的圖像。
不同場景攝像機的選擇:
1)室内場景
2)室外場景
前端配套設施:
1)支架及立杆
監控點根據現場實際情況,可采用立杆安裝、抱箍安裝、壁挂安裝以及吊杆安裝等方式。其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套産品,根據現場選擇符合要求的産品即可。
2)室外機箱
室外攝像機的供電,信号等需要在室外進行采集,需用專用的防水箱進行端接。端接箱内部安裝架的設計充分考慮設備的安裝位置,同時具有防雨、防塵、防高溫、防盜等功能。
(三)傳輸系統設計
傳輸網絡主要作用是接入各類監控資源,為中心管理平台的各項應用提供基礎保障。
1)網線直接接入:當前端IPC距離交換機小于100m時,可采用以太網線直接将前端設備接入交換機。
2)光纖接入:當前端設備距離交換機大于100m時,可采用一對光纖收發器實現點對點接入或者采用EPON實現點對多點接入。
考慮到網絡傳輸過程及其他應用的開銷,鍊路的可用帶寬理論上為鍊路帶寬的80%左右,為保障視頻圖像的高質量傳輸,帶寬使用時建議采用輕載設計,輕載帶寬上限控制在鍊路帶寬的50%以内。
1)核心交換機到接入交換機的網絡采用光纖傳輸,帶寬建議達到千兆;
2)OLT到交核心換機之間的帶寬需達到千兆;
3)一對光纖收發器之間,光纖收發器到接入交換機之間的帶寬建議達到百兆。
(四)監控中心設計
監控中心是整個視頻監控系統的核心,部署存儲設備、顯示大屏、視頻綜合管理一體機、核心交換機、客戶端等設備,可以實現視頻存儲、解碼拼控、大屏顯示、平台管理等功能。
1、存儲設備
存儲子系統采取的存儲策略為:在競賽指揮中心機房部署存儲設備進行集中存儲,實時存儲前端采集的信息,存儲周期為30天。存儲設備集錄像管理、存儲和轉發功能于一體,整體建設成本低、系統可靠性高、數據可靠性高。此外,存儲設備集成了流媒體轉發功能,支持從前端采集設備直接取流錄像,平台和客戶端可以直接從存儲設備中取流實現預覽和回放。
2、顯示拼接屏
監控中心可采用46英寸LCD拼接屏組成2行×2列的拼接大屏作為顯示幕牆,不僅可以顯示前端設備采集的畫面、GIS系統圖形、報警信息,其他應用軟件界面等,還能接入本地的VGA信号、DVD信号以及有線電視信号,滿足用戶各種信号類型的接入需求。
顯示大屏支持BNC、VGA、DVI、HDMI等多種接口,通過控制軟件對需要上牆顯示的信号進行顯示,通過視頻綜合管理一體機可實現信号的實時預覽、視頻拼接顯示、任意分割、開窗漫遊、圖像疊加、圖像拉伸縮放等一系列功能。
1)單屏實時預覽
通過先進的硬件技術及先進的圖像處理算法,使畫面有更好的色彩表現力。同時,嚴格控制不同屏的機芯部件性能,确保不同屏幕亮度、色彩的一緻性,使得輸入視頻信号可以真實、高質量的顯示。
2)視頻拼接顯示
将系統中多個或者全部屏幕作為一個整體進行畫面顯示。
3)畫面分割顯示
在大屏系統中任意選擇一個屏幕單元進行4、9、16分割窗口,分别顯示視頻圖像。
4)開窗漫遊疊加顯示
在系統中任意選擇一個區域作為一個新的窗口,顯示視頻圖像,可以任意拖動變換該窗口位置,并可以拉伸該窗口縮放圖像大小。
3、解碼拼控管理
采用視頻綜合管理一體機實現解碼拼控及平台管理功能,視頻綜合管理一體機為軟硬件一體化設計,在硬件層面上包含解碼、大屏拼接控制功能,在軟件層面上可實現一步到位的全方位系統管理功能,具體包括設備接入管理、報警處理、存儲管理、流媒體轉發、電視牆管理、用戶接入、用戶管理等功能模塊。
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