丁凤阳

摘 要：该文首先介绍准能公司住宅小区监控系统现状，其次说明同轴高清监控系统的组成、优势等，介绍如何利用既有的视频同轴线缆传输高清数字视频监控信号，实现小区监控系统从“标清模拟系统”升级到“高清数字系统”的方案及应用。

关键词：安防 数字监控 同轴高清

中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）08（a）-0028-02

一个智能小区，充分利用计算机技术、自动化控制技术、视频技术、报警技术、网络技术、传输技术、系统集成技术等为居民生活提供一个安全、舒适、便捷的生活环境。视频安防监控系统，是智能小区安防系统中最重要的系统组成部分，它能做到事前预警、事中报警、事后取证，对违法犯罪分子起到强大的心理震慑作业，实现小区安防系统的智能化管理。

准能公司安防监控系统自2006年开始分批次建设，2011年完成，采用的是模拟监控系统，模拟摄像机清晰度为420TVL、650TVL、700TVL、720TVL等几类，摄像机、光端机等主要设备使用时间6年以上。在日常维护工作中，发现模拟监控系统存在以下几点问题。

（1）系统使用时间长，设备均存在一定程度上的老化。较早安装的模拟监控系统已运行5年以上，按照电子设备使用年限为5年的要求，前端摄像机及后端录像设备都已达到使用年限，必须更新换代。

（2）系统效果不理想，安防系统由于建设时间早，系统内选用的产品品牌多而杂，产品效果参差不齐，监控系统的实时图像分辨率低、人物面部特征难以分辩、颜色偏差大、夜间效果差等问题，严重影响视频图像的取证，已经越来越满足不了公安部门要求安防重点部位安装高清监控系统的要求。

（3）现有住宅小区监控系统前端设备故障率高。

（4）重点部位视频存储时间满足不了公安规定3个月要求，最早安装的存储系统硬盘多为500 G，且硬盘录像机不支持现在3T、4T硬盘，需要进行更新换代。

（5）光纤资源浪费严重，既有光端机采用的是单纤单路，目前光缆传输方式发展迅速，单纤16路、32路光端机已广泛使用，随着PON技术的发展，采用分光比1：128的GPON传输系统也已使用。

综上几点，准能公司小区安防监控系统已经满足不了目前高清监控需要，需要升级改造。所以，该文主要介绍如何利用既有的视频同轴线缆传输来实现从“标清模拟系统”升级到“高清数字系统”的方案技术及应用

1 准能公司既有模拟监控系统介绍

准能公司既有模拟监控系统组成主要由前端视频采集设备、传输部分、存储部分、显示设备、核心控制部分组成。

（1）视频采集设备：摸拟摄像机，清晰度为420TVL、650TVL、700TVL、750TVL等

（2）传输部分：摄像机至小区机房的传输线路采用视频同轴线缆；小区机房至核心机房采用“模拟光端机+光纤”方式传输

（3）存储部分：采用IPSAN集中存储

（4）控制部分：采用H3C视频管理服务器，通过服务器客户端查看和管理设备。

（5）显示部分：视频信号通过以太网传输、通过解码器上LCD拼接大屏显示。

这种模拟系统在视频图像清晰度和视频图像实时性存在以下不足：

①目前模拟摄像机的水平线数最高为750线，有效像素点（PAL：976（H）×582（V）），相当于约57万像素，相比百万像素以上的高清网络（数字）摄像机的像素点还是较低；

②视频模拟信号通过数字硬盘录像机的数字编码压缩为数字信号后，通过数字硬盘录像机来调看视频图像时存在一定时间的延时，实时性稍差，一般延时在300 ms内，如果是多级结构的组网，那视频画质的实时性更差。

2 高清監控系统介绍

2.1 高清监控系统标准

早在20世纪90年代，世界各国为了实现高清视频，制定了两种标准，分别为数字标准与模拟标准。目前的高清系统普遍采用美国基于数字采集、数字压缩和数字传输的HDTV高清视频标准。这一标准也成为了安防监控、视频会议等系统的设计参照依据。HDTV高清视频标准根据数字图像的分辨率，将视频分为五类，即：

SDTV D1（标准清晰度）为480i格式，和NTSC模拟电视清晰度相同，约35万像素；

SDTV D2（标准清晰度）为480p格式，和逐行扫描DVD清晰度相同，约35万像素；

HDTV D3（高清晰度）为1080i格式，隔行扫描分辨率1920*1080，约200万像素；

HDTV D4（高清晰度）为720p格式，逐行扫描分辨率1280*720，约100万像素；

HDTV D5（高清晰度）为1080p格式，逐行扫描分辨率为1920*1080，约200万像素。

只有在图像达到HDTV D3及以上标准的视频，才可以被称为高清视频。

2.2 高清监控系统传输方式

目前，采用交换机组网传输高清视频信号为高清监控主要传输方式之一，高清网络摄像机提供视频监控的信源，它已将视频进行高清编码和IP封装，通过IP网络来传输高清图像，可实现高清监视、录像等监控功能。

PON高清：基于PON的IP监控是通过以太无源光网络将视频编码设备部署在前端，并通过PON接入网将IP化的视频信号上传，IP视频流可以灵活地传输至多级监控中心，多级监控中心通过IP网络连接，通过分布在各监控中心的视频解码器将图像转化为模拟型号进行输出显示。所有监控图像可以直接存储在总监控中心的IP存储设备当中。PON技术可采用树形线性网络连接，各节点之间通过无源分光，同时，提供高达1 Gbps的带宽，非常适用于IP监控系统的网络传输。

全球约有1亿个已部署的同轴缆连接的是模拟摄像机。在接下来的几内，模拟摄像机都将被高清摄像机取代。然而，部份用户也开始担心他们必须重新布线、安装，以及添加额外的网络设备，这些用户更希望选择经济且易于安装的解决方案升级到高清，而非直接採用IP摄像机。在这样的背景下，同轴高清这种新型高清监控传输方式问世了。

同轴高清是一种共缆传输技术，它将视频信号调制为同轴百万高清电信号再进行传输，采用了基带调制正交调幅调制技术，避免了传统监控CVBS色度串扰现象，将亮度和色度信号进行彻底分离，进一步提升画面品质。

3 同轴高清系统组成及其在准能公司小区监控在改造中优势分析

3.1 同轴高清系统组

同轴高清系统组成主要由前端设备（同轴高清摄像机）、传输部分、显示设备、存储设备（同轴高清硬盘录像机）组成。

（1）传输部分：短距离（500 m以内）的传输线路采用视频同轴线缆；超过500 m后的图像质量衰减很大，传输线路采用“光纤+视频光端机”方式。

（2）存储部分：采用同轴高清监控专用硬盘录像机或IPSAN。

（3）控制部分、显示部分同既有模拟系统一样。

3.2 同轴高清系统在准能公司小区监控在改造中优势分析

准能公司小区模拟监控系统前端摄像机老化，如果要升级到高清网络系统，则需要重新布网线、光缆，路面开挖和复原的工程量较大，并且需要新建一套网络系统来支撑，系统升级改造的造价会比较大。而同轴高清监控系统与模拟监控系统结构一样，视频同轴线缆同样作为传输介质，只需要更换前端摄像机、后台存储设备，几乎不需要操作培训，就能平滑实现从“标清模拟监控”到“高清数字监控”的升级改造，优势主要有以下几点。

3.2.1 超高性价比、节省投资

同轴高清监控系统可以用现有的75-5的线缆，这些同轴线缆有的埋在地下，有的穿过墙壁、路面，不需要更换布线系统，即可实现高清监控系统改造，而且传输距离可以达到500米以上。

同轴高清720P摄像机的有效输出像素在100万像素以上，是标清系统的2倍。1080P摄像机的有效输出像素达到200万以上，是标清系统的4倍。

3.2.2 系统架构简单

同轴高清监控系统是即插即用，硬件线路连通后，即可使用。而IP系统， 不但需要连通硬件链路，还需要配置IP地址、架设网关，防备IP地址冲突，IP地址丢失，网络延时、丢包、浏览器版本不兼容，操作系统不兼容等一系列问题。万一出现问题，解决问题的复杂性和困难度，相比简单纯粹的同轴高清，那会增加很多。

3.2.3 产品配套全、合作厂家众多

当前同轴高清监控系统的产品已经非常齐全了，前端有720P、1080P的，均可满足室内、室外的监控，形态有枪机、半球、球机等，有红外补光和非红外的产品，有满足低照度、宽动态的需求产品。有定焦的产品，也有变焦的产品。

后端产品有硬盘录像机、IPSAN等。

4 同轴高清监控系统在准能公司小区监控改造说明

利用既有的视频同轴线缆的传输布线系统，不需要重新开挖路面（或少量因增加监控点的线路敷设开挖），不会因为路面大面积施工造成对周围环境和居民生活的干扰，既可以实现长距离的传输，又可以实现百万像素以上的高清网络监控，需要更换以下设备：

前端摄像机：模拟摄像机→同轴高清网络摄像机；

存储设备：数字硬盤录像机→同轴高清网络硬盘录像。

在实际工程改造中需要注意的事项：

（1）检查视频同轴线缆的敷设质量，测试视频效果。视频同轴线缆使用时间长老化等情况造成视频信号受到干扰和衰减，这种情况就需要重新布线；

（2）既有系统中的摄像机的BNC接头大多因为使用时间长久已经氧化，会造成视频信号衰减，建议采用高可靠性的全铜质BNC接头进行更换；

（3）供电系统方面，采用独立的UPS集中供电系统供电，考虑压降的问题，建议用220 V电源传输，到前端再变为低压使用；

（4）室外立杆摄像机，必须做好防雷接地措施，必须安装防浪涌器，并且越靠近摄像机安装防雷效果越好，立杆应采用镀锌钢管制成，在杆的顶部设有避雷针，能够引导直击雷入地，立杆的基础接地建议采用独立接地方式，采用接地电极以及由扁钢和角钢组成的接地网，接地电阻要求≤10 Ω；

（5）摄像头在满足监视目标视场范围要求的条件下，其安装高度：室内离地不宜低于2.5 m；室外离地不宜低于3.5 m。

5 结语

随着同轴高清监控技术的发展，同轴高清这种高效率、高清晰度、高利用率的高清监控系统将逐步普及，成为今后模拟监控改造的首选方式。

参考文献

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[2] 浙江宇视科技有限公司.构建宇视IP智能视频监控系统[Z].浙江宇视科技有限公司.

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