監控採集卡

監控採集卡

採集卡基本上是視頻採集卡,也稱數據採集卡圖像採集卡,其中圖像採集卡主要用於安防監控,一般是對攝像頭或者攝像機等信號進行捕捉,並以MPEG格式存儲在硬碟上的PCI插槽的卡。也稱視頻監控卡。以PC機為硬體環境的視頻監控卡的主要功能和技術指標:

基本介紹

簡述,監控系統,採集卡,智慧型監控,

簡述

一、接口:視頻採集卡的接口包括視頻與PC機的接口和與模擬視頻設備的接口。PC視頻採集卡通常採用32位的PCI匯流排接口,它插到PC機主機板的擴展槽中,以實現採集卡與PC機的通訊與數據傳輸。採集卡至少要具有一個複合視頻接口(Video In)以便與模擬視頻設備相連。高性能的採集卡一般具有一個複合視頻接口和一個S-Video接口。一般的採集卡都支持PAL和NTSC兩種電視制式。
需要注意的是視頻採集卡一般不具備電視天線接口和音頻輸入接口,不能用視頻採集卡直接採集電視射頻信號,同時也不能直接採集到模擬視頻中的伴音信號。要採集伴音,PC機上必需要裝有音效卡,視頻採集卡通過PC機上的音效卡獲取數位化的伴音並把伴音與採集到的數字視頻同步到一起。
二、功能:在PC上通過視頻採集卡可以接收來自視頻輸入端的模擬視頻信號,對該信號進行採集、量化成數位訊號,然後壓縮編碼成數字視頻序列。大多數視頻採集卡都具備硬體壓縮的功能,在採集視頻信號時首先在卡上對視頻信號進行壓縮,然後才通過PCI接口把壓縮的視頻數據傳送到主機上。一般的PC視頻採集卡採用幀內壓縮的算法把數位化的視頻存儲成AVI檔案,高檔一些的視頻採集卡還能直接把採集到的數字視頻數據實時壓縮成MPEG-1格式的檔案。
由於模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源,視頻採集卡要採集模擬視頻序列中的每幀圖像,並在採集下一幀圖像之前把這些數據傳入PC系統。因此,實現實時採集的關鍵是每一幀所需的處理時間。如果每幀視頻圖像的處理時間超過相鄰兩幀之間的相隔時間,則要出現數據的丟失,也即丟幀現象。採集卡都是把獲取的視頻序列先進行壓縮處理,然後再存入硬碟。

監控系統

早期的視頻監控設備都是用磁帶來存儲錄像等視頻內容的,存儲的都是模擬信號,還只有圖像沒有聲音,只屬於模擬視頻監控設備,沒有監控系統速度快,穩定性好,錄像數據易存儲。市場上的監控系統分為帶視頻採集卡的PC式監控系統與嵌入式DVR監控系統兩大類。
一、系統配置
我們經常把帶視頻採集卡的PC式監控系統叫做PC式數字硬碟錄像機,可見視頻採集卡都是和PC機(即電腦)配套使用的,單獨的一張視頻採集卡無任何意義,就像我們用的顯示卡一樣,必須插到電腦主機板上才能正常工作。如果撇開前端攝像機及傳輸部分,我們採用視頻採集卡的監控系統配置為:視頻卡+PC機器+顯示器(也可額外加一台監視器)。
對於嵌入式DVR而言,從硬體上主要體現在其內部板卡都集成在一塊主機板上,所以只需要一塊嵌入式主機(難怪嵌入式DVR的英文名叫stand alone DVR,呵呵,這裡的alone就是“單獨的”意思),加上顯示部分配置為:DVR主機+顯示器或監視器。對於單個監控系統,嵌如式DVR從配置上要比帶採集卡的PC式監控系統要簡單。
二、系統性能
監控視頻採集卡監控系統,在基於PC機上的Linux 、Windows作業系統上來運行視頻監控軟體,來進行視頻監控,視頻監控軟體只是PC作業系統上眾多套用軟體之一,PC作業系統只能拿出一部分資源來支持監控軟體運行;而嵌入式DVR是其系統與硬碟錄像機的作業系統緊密的結合在一起,可以說嵌入式DVR作業系統是為視頻監控量身訂做的作業系統,減少了很多不必要的額外功能運行所以相比之下,嵌入式DVR系統的啟動時間更快,操作時反應時間也更短,減少了用戶等待時間,而基於Linux 、Windows 作業系統之上的視頻採集卡監控系統是絕對做不到的。
4路監控軟體畫面4路監控軟體畫面
但由於大多數嵌入式DVR的處理器的處理能力和PC機的CPU相差太遠(大多差幾個數量級),所以嵌入式DVR的視頻處理能力遠遠低於PC機,前者系統記憶體也遠遠小於後者;平時我們看到嵌入式DVR很流暢的視頻都是其預覽圖像, 因為預覽不用經過太多處理,幾乎是原始圖像;而真正考驗CPU能力的是對圖像的編碼壓縮及解碼能力,這從錄像及回放可以看得出來。一般在解析度為D1的情況下,嵌入式DVR的錄像的總幀率只有幾十幀,而PC式的監控系統可以達到幾百幀,所以用嵌入式DVR在進行多路數視頻同時回放的時候可以看到圖像有丟幀或延遲,即我們說的圖像是非實時的,而用多張視頻採集卡用在PC式機上,可以把圖像做到幾十路且錄象及回放仍然可以是實時或接近實時的。所以嵌入式DVR比帶採集卡的PC式監控系統啟動速度更快,但在視頻處理方面遠不及帶採集卡的PC式監控系統。
三、系統操作性
嵌入式DVR處理器的處理能力有限,且其要把大部分資源用於視頻圖像處理上,只有很小部分資源用於運行監控軟體及軟體界面處理,所以嵌入式DVR的監控軟體設計得相對比較簡單。而帶採集卡的PC式監控系統,由於其是基於強大的WINDOWS或LINUX作業系統,且CPU處理能力很強,主機板還帶有專門的顯示卡用於處理圖形圖像,同時還有大容量的記憶體做支持,所以一般其監控軟體操作畫面設計得遠比嵌入式DVR監控軟體精美,軟體附加功能也更豐富,常常可以同時做大路數(幾十路)視頻監控,其他如網路功能、音效等也更強。
嵌入式DVR靈活的外觀及結構設計在很大程度上彌補了軟體的不足。一般的嵌入式DVR都外殼前面板上都帶有控制按鍵,另外有些還帶有紅外遙控板和USB滑鼠,這三者都可以對整個監控軟體進行控制,基本上能滿足不同的人群的操作習慣。特別是其非常接近VCD/DVD的傻瓜式按鍵操作和紅外遙控控制,很大眾化,讓人覺得有一種特別的親切感,讓使用它的人十分容易上手,且使用起來相當方便。想像一下對於不十分熟悉電腦的保全同志拿著遙控器,操作著嵌入式DVR,會心的笑了:“真像俺家的DVD,不錯,好用,呵呵。”另外,帶採集卡的PC式監控系統需要經常面臨開機後手動運行軟體及安裝採集卡驅動的問題,不僅使得軟體啟動速度慢,且操作較複雜,不利於不熟悉電腦的同志。而嵌入式DVR就不存在這些問題,開機就運行監控系統,方便快捷,呵呵。所以帶採集卡的PC式監控系統相對於嵌入式DVR,前者軟體功能強大及豐富,專業性強,但後者其操作更加人性化、更加簡單。
四、穩定性
軟體方面,主要體現在嵌入式作業系統與DVR監控系統完整的結合在一起,不容易受到一些額外的因素影響。而WINDOWS作業系統存在自身不穩定性和冗餘的附帶功能所引起的不良因素,還有如病毒入侵盜版軟體引起的兼容性和穩定性的問題。
硬體方面,帶採集卡的PC式監控系統,由於採集卡是插在PCI/PCI-E的插槽上的,有時存在接口鬆動的問題,另外部分採集卡的金手指(PCI/PCIE接口部分)也存在氧化造成接觸不量的問題,而嵌入式DVR是所有晶片焊接固定在一個板子上,不存在接口鬆動及氧化的問題,所以其抗震動性及防塵塵更好。
以上幾點就是本人就兩種系統不同之處的一些看法,結合自身在這個行業所積累的經驗來看:視頻採集卡技術的發展,對監控系統的推動有一定的意義,帶採集卡的PC式監控系統一般用於監控點比較少、並比較集中的場合,如家庭式套用或小超市、小網咖等小區域監控,特別是已經有了PC機的地方,只需要買一張採集卡,安裝好軟體後就可以用了

採集卡

第一點:回放畫質
安防監控系統中最重要的功能就是回放歷史視頻,回放畫質是監控採集卡重要的性能指標之一,正版監控採集卡應達到10比特超高清D1圖像,圖像無色彩失真,無延時。而市面上盜版監控採集卡很難達到這個效果。
筆記本4路監控採集卡筆記本4路監控採集卡
第二點:顯示解析度
作為安防監控系統中監控採集卡解析度一般分為顯示解析度與錄像解析度。顯示解析度只指WINDOWS系統桌面的顯示解析度,正真的正版採集卡在實施採集後,進行多畫面分割時可達704*576的解析度。而在錄播時解析度可達到352*288/320*240。這是市面上一般監控採集卡所不能達到的解析度,盜版採集卡更不可能達到,用盜版採集卡錄播出來在顯示器上的像素馬賽克暴露出來,畫質非常差。
第三點:遠程監控
遠程監控是監控採集卡必備的功能,但是依然有很多工程商對遠程監控缺乏信心。遠程監控功能包含有:多畫面監視、錄象和回放、動態IP功能、斷電後自動連線功能、遠程控制、遠程配置、狀態查看、調節碼流、雙向語音對講、報警功能、多播功能等等,工程商應一一測試是否具有以上功能,同時觀察遠程畫質,而不是僅僅看流暢度。
第四點:幀率
監控採集卡每秒的幀數(fps)或者說幀率表示圖形處理器處理時每秒鐘能夠更新的次數。高的幀率可以得到更流暢、更逼真的動畫。一般來說P制式下100fps\N制式下120fps就是非常出色的效果。而盜版採集卡僅僅只是超過了75fps幀率而已,遠遠達不到100以上。
第五點:採集卡的功能
一般來說監控採集卡必須具備以下功能:圖像採集、錄製及遠傳;採集各種報警信號,實現報警聯動並傳給集控站監控中心;控制雲台和鏡頭的動作;控制矩陣切換器切換視頻圖像。而市面上的盜版監控採集卡是沒有辦法完全做到得。
第六點:價格
作為監控採集卡本身價格就已經很實惠,而市場上很多雜牌、劣質或盜版監控採集卡,其價格更是低到了一定程度,很多用戶常常被表面價格所迷惑,但如果考慮到品牌與雜牌產品質量本身,使用難度與效率的不同,以及雜牌監控採集兩三年後損壞更多,那么其真實價格是遠高於優質品牌監控採集卡,正是越來越多的人認識到這一點,真實價格最具競爭力,甚至可以說最便宜的。

智慧型監控

智慧型化技術準確的來講應該叫做智慧型視頻。智慧型視頻(IV,IntelligentVideo)是源自計算機視覺(CV,ComputerVision)的一種技術,是人工智慧(AI,ArtificialIntelligent)研究的一個分支,它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關係,從而使計算能夠通過數字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內容。
採集卡,混合流採集,支持本地及網路端監聽,並且支持高清D1圖像監視,回放,圖像無色彩失真,無延時。而高壓縮比錄像,有效延長錄像存儲時間。獨創智慧型亮度調節和放大鏡功能,更擁有多路同時回放、逐幀回放、局部放大、畫面拉伸、柔化銳化等多項獨特功能。還集成動態域名(DDNS)功能,能讓Internet遠程監控輕易上手,可套用與錄像回放、遠程控制、數據上傳、GIS瀏覽等方面。

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