網路架構VS.類比高清 從九大面向比較監控解決方案

網路架構VS.類比高清 從九大面向比較監控解決方案
在攝影機需求數量較少的小型案場裡,類比高清攝影機因其具競爭力的整體成本,是頗受市場歡迎的解決方案。然而,隨著現代化的趨勢,在高度整合、規模龐大的案場中,往往需要遠端操控攝影機端的智慧監控等更多、更彈性的整合功能,例如:4K以上的超高解析、魚眼攝影機、DIO整合、音頻雙向、臉部辨識、結合門禁⋯等,此時網路架構將可帶來相對優勢,能為整體建置帶來更便利、更智慧的功能。以下就九大面向逐一分析討論其中的差異。

一、編碼能力

因為網路攝影機直接在機身配置編碼晶片,這讓攝影機如同一部小型電腦,不僅能在前端進行影像Encode轉換及壓縮作業,大幅節省網路攝影機傳輸至錄影主機端的頻寬,還可在前端進行聲音的接收與處理、魚眼影像的還原,或者支援多種解析度串流及智慧分析。以智慧分析為例,網路攝影機可直接在前端執行動作偵測、遺失物件等判定動作,並在篩選重要的影像後再回傳到錄影主機,大幅優化了傳輸頻寬與儲存空間的使用效率。而類比高清攝影機因屬於較為簡易的架構,所拍攝的影像會直接傳送到DVR錄影主機再做後端處理,建置資金較低,擁有相對的成本優勢。

二、智慧分析

常見的智慧分析涵蓋動作偵測、遺留物分析、破壞偵測、人流計數、電子圍籬等項目,更進階的功能還包括人臉辨識、車牌辨識、商情分析等。因此,為了讓網路攝影機可在前端處理這些複雜的影像分析,通常所採用的晶片規格較高、價格較昂貴,但卻能節省頻寬與儲存空間,讓配合的後端NVR主機得以提供更豐富準確的分析結果。類比高清攝影機則須仰賴DVR才可執行智慧分析,然而當前主流的DVR產品大多未具備相關功能,即使是擁有智慧分析能力的DVR,也因晶片計算效能受到限制,與使用前端網路攝影機或後端高效能伺服器分析相比,準確度仍有些差距。

三、故障除錯

網路攝影機常見的問題與所需背景知識,通常是與網路相關的設定能力,但現在電腦與手機行動裝置的普及,越來越多的使用者與經銷商對網路設備已經可以更快上手。因此若發生攝影機故障需重新啟動攝影機時,可透過遠端操作將網路攝影機重新開機,或藉由網管型PoE Switch針對單一網路埠供電重啟,對用戶或管理人員而言,快速排除故障不再是一件難事。

相對於網路攝影機,當類比高清攝影機出現狀況時,經銷商往往需要派員至現場處理問題,像是抽換實體同軸電纜線,或是爬到高處重新插拔類比攝影機的插頭、重啟開關等,這些修復動作都埋下不少隱性維護成本。

四、雜訊容忍度

電子訊號容易受到電源或磁波的影響,當出現訊號干擾時,由於網路攝影機是0與1的數位封包,因此即使受到干擾還是能將訊號如實呈現,除非干擾過於強烈,才會出現掉封包、影像破格或斷訊等問題。而類比高清攝影機的類比訊號特性不像網路數位訊號以封包方式傳送,當被干擾時則可能產生雜訊、水波紋等狀況,更容易影響到影像的可用性。

五、遠端觀看

隨時隨地觀看監控影像已不再是夢想,網路攝影機現在可支援解析度、影像幀數、傳輸率及畫面品質的參數彈性調整,因此可依使用特性的不同,自由選擇本地或遠端監控,以及使用手機平板觀看的影像參數。無論是安管總部或遠端人員,網路攝影機都可以提供使用者最佳化的高品質影像。

由於類比高清攝影機與多數DVR主機的運算能力受到限制,導致高解析度的串流只會留在本地端,一般遠端通常僅能接收D1(640*480)等級的低解析度畫質。

六、多路串流

在監控市場中,經常遇到三項難題:一是有限的頻寬資源,二是有限的儲存空間,三是仍待提升的智慧分析準確度。因此,提供彈性的多重
串流服務,將是解決這些問題的重要關鍵。舉例來說,現有市場已有智慧串流切換的技術,可以幫助用戶在使用多重分割畫面時,自動降低攝影機解析度;倘若特定事件觸發,須使用單一畫面放大觀看時,系統會自動提高解析度,或者進行錄製存檔高解析影片。平常錄影則自動調低解析度,因時制宜,進而做到最優化的串流配置,節省網路頻寬與儲存空間的成本。

而類比高清攝影機多數僅提供兩路串流,第一路串流做為本地端觀看,可以支援到3M、5M解析度,但第二路串流基本上仍然是D1畫質,造成在切換不同的瀏覽裝置、採取遠端連線,以及智慧分析的應用上都受到侷限。

七、整體拉線成本

網路攝影機僅需透過一條網路線的連接,即可支援雙向語音,數位輸入/輸出、RS485控制線,以及PTZ控制,方便結合當地的網路環境,尋找鄰近的節點進行佈建,可明顯精簡拉線成本。傳統的類比高清攝影機則不論是聲音線、控制線等,都需要逐一拉線至DVR主機,導致類比式的佈建過程須涵蓋更多的人力與材料成本在內,整體成本相對較高。

近來在探訪多處實地案場後發現,目前小型類比高清的監控案場(8CH及30M以內)大多已改用網路線進行佈建,透過網路線的8芯4對,能支援多支類比高清攝影機與控制線,節省了一定程度的拉線成本。

八、無線能力

智慧家庭是今年美國CES展的話題,在可預見的未來,大多數的智慧居家設備都會與安防結合。由於拉線可能會破壞既有裝潢,影響室內景觀,無線攝影機無疑是個解決方法。至於過去無線攝影機為人詬病的訊號穩定度問題,也歸功於無線擴展器(WiFi Extender)的技術快速演進,讓無線訊號在多死角的環境中獲得大幅改善。現在無線網路攝影機已能滿足多數的家庭需求,未來將成為值得期待的市場成長動能。

九、進階架構

如何提高系統的穩定度並達成影像資料的備援,進而降低總體擁有成本(TCO),是所有管理者都關切的議題。近年來,在新的NVR架構中,已經出現網路攝影機搭配NVR即可透過購買備援的錄影主機,佈建硬體主機的N+M備援架構,即使單一錄影主機出現毀損的意外時,仍可為影像提供持續保存的穩定性。

用戶也可透過影像資料分級(Data Tiering)架構,有效保存重點資料。現今市場上即有解決方案可以達成30天內的影像(熱資料)保留在本地端,超過30天的影像(溫資料)轉送總部保存180天,而超過180天的影像(冷資料)就封存於公有雲中,藉以優化設備與系統使用效率。

結語

無論是網路架構與類比高清的監控解決方案,都有其優勢及劣勢之處。用戶在選擇時,需先從本身及實際案場的狀況進行評估,同時酌參本文所列出的九大面向做為考量,找出適合該案場的方案,才能達到實現監控效能、降低建置成本的雙贏條件。
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