浅析数字监控产品与车辆识别系统规划优缺点

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目前，安防产业不断地开发出网络监控产品，因此网络频宽也是被安防产业拿出来最常讨论的议题之一。同时，车牌辨识应用也是市场的热点话题，本文就对这些问题进行详细诠释。

近几年来，安防产业不断地开发出网络监控产品,video server影像压缩格式从MJPEG、MPEG4、到H.264，摄影机方面也不断开发出CCD、CMOS网络摄影机，网络联机方面更是从有线网络发展到无线网络。但在这些产品不断被开发出来的同时，网络频宽也是被安防产业拿出来最常讨论的议题之一，因为这些网络监控产品都强调了许多数字影像的好处以及数字影像的功能，但在这些产品的背后却有许多问题仍需要克服。

数字监控产品发展问题
目前的数字监控产品究竟有哪些问题需要被克服呢？主要有以下几个方面：
·网络频宽不足；
·数字讯号不易再利用；
·无法透过网络提供实时顺畅影像；
·无法透过网络传送实时高解析影像。

问题分析
接下来就让我们针对这些问题进行详细探讨。

网络频宽不足
此问题在目前的亚洲地区最容易出现。亚洲地区过去一直处于开发中国家，因此在整体网络基础建设方面一直没有办法提供高频宽的网络环境，这对于网络监控产品来说，在这些区域也一直是DVR大于网络监控产品的市场。但这些现象目前已经在整体的网络技术中慢慢被克服，而现在的宽频网络已经可以利用各种媒介来提供频宽，包括电话、光纤、Cable Modem、WIMAX、3.5G等。以台湾地区为例，目前中华电信已经在各城市的道路大量铺设光纤骨干，同时利用电话线传送到各个地点，包括一般住家、社区大楼、办公大楼、道路路口等，经由这样的结构目前要提供上传2M频宽已经并非难事，当然最重要的是利用这样的技术已经可以有效地降低成本，相信这样的应用对于网络监控产品将越来越容易导入。

数字讯号不易再利用
这个问题在笔者看来是目前在网络监控产品应用最大的困扰。因为过去在强调数字化、网络化的产品技术之下造就出许多的网络监控产品，但当客户选择网络监控产品时，却发现一旦想要将数字影像讯号转换成模拟讯号来应用，却没有比较好的解决方案可用，因此目前大多数方案鉴于数字讯号的问题使得许多的应用拉到前端安装，那转换成模拟讯号究竟有哪些好处呢?

·可直接将影像利用显示器浏览，不再需要透过计算机，也可以避免计算机管理（硬件版本或病毒攻击）与采购成本的种种问题；
·可将模拟讯号直接送入电视墙系统或是矩阵系统，这在过去十几年来已经在全球各地建置了许多的矩阵系统，矩阵系统对于实时的控管都有非常好的效率；
·模拟讯号传输速率实时且容易与各种智能监控或车牌辨识系统应用，试想想这些智能与辨识系统在目前的应用中都是透过主机方式进行辨识，因此模拟讯号的影像对于这些影像就相对重要。

 
除此之外，综合来说模拟讯号的容易分享且容易复制的特性都是数字讯号难以取代的地方。

无法透过网络传送实时顺畅影像
目前的网络监控产品有许多号称可传送实时影像的产品，往往在传送的过程中并没有达到真正的实时顺畅影像，这在过去的网络监控产品中总是会听到客户对于影像顺畅度提出质疑。尤其目前大多数的网络监控架构大多应用在局域网络，当应用在局域网络时其却不能提供实时顺畅影像，这对于网络监控产品与DVR之间的比较不断地出现，因此如何强化实时顺畅影像也成为网络监控产品非常重要的议题，当然这在目前的H.264技术已被克服，并且可以提供完整的30FPS的网络传送，不再像过去只能传送20FPS的数字影像。

无法透过网络传送实时高解析影像
前面提到实时顺畅影像，但目前的网络监控产品往往无法两全其美，当要提供顺畅影像就会牺牲高解析影像，而当提供了高解析影像却又无法提供实时顺畅的影像。同时由于网络监控产品必须先将模拟讯号编码或是直接由摄影机模块提供讯号给编码模块，但是当透过数字编码后的影像往往为了影像频宽问题就会牺牲高解析影像，尤其在过去是采用M-JPEG时代时，虽然每秒钟可以传送一张影像，每张的影像都可以是清晰辨识，但是到了MPEG-4与H.264数字符串流影像时，由于牵涉网络上I Frame的技术问题，因此在各家厂商在号称30FPS的同时却也牺牲了高解晰的影像。

车牌辨识应用新趋势
在前面提到的许多影像服务器的问题中会发现过去在数字网络影像的应用中，影像服务器可以将过去的模拟讯号转换为数字讯号，但这应用在车牌辨识应用部分却出现以下几个问题：
·车牌辨识组件无法在后端集中；
·摄影机前端需大量的安装与维护工程；
·由于过去大多采用DVR传输影像因此需购置大型机箱,且安装不易；
·过去数字影像讯号大多无法在网络上完整传送30FPS的影像；
·影像透过网络传输后品质不佳无法提供车牌辨识应用。

总结以上的问题，目前市场上开始提出的DSP硬件编码/DSP硬件译码的产品应用，透过这样的应用技术不但可以将过去的数字讯号解决，更可以将目前在车牌辨识应用领域的问题克服掉，这样的架构(如图2)。过去采用车牌辨识时需采用DVR系统来进行影像传送，但这会造成仅有的数字讯号传送到后端，对于一个大型的系统方案却容易造成讯号分享不易，而且这样大型的DVR工业主机摆放在路口更会出现许多上述的问题，而当改变为编码/译码的应用之后，可以发现几项优点：
·将LPR辨识模块存放于后端，易于维护；
·DVR系统存放于后端，易于维护；
·网络影像传输频宽由于将LPR存放于后端，因此由512Kbps提升至1Mbps；
·频宽提升影像传输质量相对提高；
·方便后端系统整合，包括智能影像分析、电视墙、交通流量分析、车辆识别系统、DVR、矩阵系统等；
·未来影像智能侦测模块可于机房端安装应用。

因此透过这样的优缺点分析可以发现，由于过去许多存在的大型系统利用DVR或矩阵系统都可以继续运作，而在客户选择采用IP网络方案时就可以利用这样的架构将系统从过去大家提倡的纯数字化网络架构提升到数字与模拟的混合系统（如图1），这样对于客户在数字系统与模拟系统的各项好处都可以兼容，对于未来的智能侦测系统更是一大福音，不但可易于维护，对于未来模块扩充都可以很轻松的在机房端进行扩充，如此一来在客户端的维护与建置成本将可大幅降低。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)