数模与纯数字比较

1、设计方案特点对比一、 备选主体方案有：1. 数模混合系统方案；2. 纯数字系统方案；二、 备选网络结构方案有：1. 星型网络结构（单模双纤）DFC光网；2. 树型网络结构（单模单纤）EPON光网；说明：备选的两种网络结构方案，通用于备选的两种主体方案，即：数模混合系统可以使用DFC光网也可以使用EPON光网。网络结构仅作为数据传输的承载物理结构和传输介质，仅对主体方案的选型不存在任何影响（但在综合因素情况下，包括造价、维护性等方面存在影响）。三、 备选主体方案特点对比：一、 图像呈现对比：“模拟监控系统”是指在图像采集（摄像机）、图像信号传输（视频电缆）、图像记录（磁带录像）、图像回放（播放录

2、像）这一系列的过程均采用传统的电信号+磁记录方式。本备选方案中所指的“模拟”实质上并不属于严格意义上的模拟监控系统范畴，备选方案中的“数模混合”方案中的模拟部分，仅仅是在图像采集（摄像机）部分有别与数字摄像机。而从物理技术角度来讲，数字摄像机与模拟摄像机都是使用的CCD或CMOS感光芯片来捕获外界光线，并由芯片处理后构成图像，并由编码处理芯片将图像组合成连续的动态视频画面，并进行输出。不同点仅在于数字摄像机内部集成了编码芯片系统，图像视频的编码工作由原来的加装视频编码设备，改为由数字摄像机集成为一体；而模拟摄像机内部没有集成编码芯片，图像视频编码工作是由模拟摄像机输出图像电信号后，传输给外部加

3、装的视频编码设备，由视频编码设备来完成图像视频的编码工作。所以，从技术角度来将模拟摄像机与数字摄像机，在图像采集、编码输出方面没有任何区别。从图像质量上来讲，数字摄像机由于其集成化更高、感光芯片普遍采用精度更高的芯片技术，图像表现精度更高；但目前模拟摄像机也同样在进行更新换代，感光芯片在图像采集质量上与数字摄像机的感光芯片并无区别，成像质量一样表现优秀。而在物理技术层面上来讲，数字摄像机要想捕获、处理最大程度的图像光线，以达到高质量画面的效果，就必须采用更高级的感光芯片和图像处理效率更高的处理系统，但目前具备此种条件的数字摄像机由于其造价及其高昂，仅停留在高端应用领域，例如：数字电影的拍摄、数

4、字电视广播的拍摄等专业领域，而由于其造价高昂的原因，用于民用、工业的视频监控产品基本没有。市场上所见的视频监控产品无论从技术、图像质量各方面都与同档次的模拟摄像旗鼓相当，但在价格上并不具备优势。同时，数字摄像机由于其感光芯片捕获光线、图像处理的方式等因素，导致其在夜间的图像表现上不尽人意，尤为突出的就是数码摄像设备的通病：图像噪点。噪点的形成原因很多，最主要的原因是因夜间光线不足，数字摄像机在同一时间所能捕获的光线不足以呈现清晰的图像。通常的解决办法是通过软件算法，将图像中的噪点部分通过“邻近补偿”等方式填充进去，以达到降噪的目的。如要达到、接近日间图像效果，则必须在监控区域安装照明设备，在无

5、照明设备的情况下，仅使用红外线照明方式，效果并不理想。而模拟摄像机采用的感光芯片在光线捕获、图像处理方式等方面，是最大程度仿照感光胶片的原理来工作的，在图像呈现方面虽然并不能达到真正的感光胶片和高端数字摄像机的质量，但对比同档次的数字摄像机时，其图像质量依然优秀，尤其是夜间的图像呈现方面是同档次数字摄像机无法比拟的。模拟摄像在夜间工作时，可以选择在监控区域安装照明设备，也可以采用红外线照明，两者在感官图像效果上基本一致，能够完全满足安防监控的需要。由于安防监控的监控重点在于夜间的视频监控上，因此从夜间图像表现效果来讲，选择模拟摄像机更具优势。二、 实用性、维护性对比：首先，模拟摄像机与数字摄像

6、机的唯一区别，在于模拟摄像的图像采集与图像编码处理是各自独立分开的，而数字摄像机的图像采集与图像编码处理是集成在一起的。这就导致一个问题：数字摄像机一旦选型后，信号传输至后端时，必须对应选择同样编码模式的解码设备，才能将图像存储起来或者输出显示到电视墙上。而目前国内国外所有的数字监控设备生产厂家的编码格式都不一样，并且由于商业特性等原因，其编码格式各自属于保密范畴。这就导致了，如果一旦出现数字摄像机、后端解码设备、配套设备需要更换、维护时，就必须选择原生产厂家的产品，完全没有再次选择的余地。甚至仅仅是将其中配属设备更换为其它品牌也是不可能的。模拟摄像机与图像编码设备是分离的，而模拟摄像机无论选

7、择什么品牌都与编码设备、解码设备无关。这就说明，在模拟摄像机的选择上具有无限可能，无论从模拟摄像的档次、品牌、造价等各个方面，都有十分充分的选择余地。图像编码、解码设备也同样具备这样的市场特性，虽然各图像编码、解码设备生产厂家对其编码格式依然存在互相不公开、不兼容的现象，但相对数字摄像机单一的选择来看，图像编码、解码设备的可选择余地同样非常大。在选定图像编码、解码设备的前提下，市面任意种类的模拟摄像机均可以作为选择，这是数字摄像机在目前市场现状下无法比拟的。选择余地的扩大，导致了两点因素的产生：1、 产品种类丰富，用户的选择余地大，采购价格随之降低；2、 由于选择性的扩大，设备出现故障、维护、

8、更换时，不会受制单一厂家的技术壁垒限制，任意选择都不会受到技术条件的约束。从维护性角度来讲，数字摄像机设备必须配套使用同一厂家的后端解码设备，如果遇到厂家服务质量不到位，技术跟踪服务不达标等情况，由于其存在技术壁垒，深度的技术资料、技术知识不对外公开，这就导致无法选择其他技术维护企业进行维护工作接收工作，而一旦出现这样的情况，唯一的处理方法就是拆除原有数字摄像机设备、后端解码设备弃之不用，选择其他厂家设备后重新进行施工安装。再由于数字摄像机监控系统的造价普遍相对较高，其再投入成本巨大，资源浪费严重。模拟摄像由于其摄像、编解码设备独立分离，不存在技术壁垒问题，如出现上述问题，仅仅更换编解码设备即

9、可。并且由于上述市场因素，致使模拟系统的编解码设备成本低廉，即便全部进行更换，所再投入的成本资源比例很小，几乎等同于对外承包委托维护的费用。因此，从成本投入、维护成本投入等经济角度来看，模拟监控系统的经济性最高，是最佳备选方案。同时，由于图像编码、解码的处理方式不同，数字监控系统与模拟监控系统所使用的码流率是不同的。数字监控系统在单点（即一个摄像机）数据传输时，将占用15Mbps/s带宽。这一数据带宽占用不仅仅是指传输过程中的带宽占用，也包括录像处理设备、解码处理设备等其他图像处理设备的带宽占用。这即意味着，如果全部选用数字监控摄像机，则需要考虑摄像机个数乘以单点占用带宽，所得出的最低数据处理

10、能力。仅以26个数字摄像机为例，其数据最低承载能力必须达到390Mbps/s，同时由于其图像编码格式的高清特点以及控制信号数据的传输等客观因素，实际数据传输量为50MB/s左右。这就导致在选用数据传输设备时，尤其是交换机设备，必须选择100MB/s以上承载能力的中高端设备，否则就会出现数据阻塞现象，导致网络瘫痪。（Mbps与MB换算关系是：8:1，即：100MB = 800Mbps，MB为计算机中文件存储的单位，Mbps为通信领域的计量单位）同时，由于每秒钟数据流是源源不断的涌向后端设备的，因此，能否将汇集来的数据及时、可靠的存储进硬盘设备就至关重要了。这对录像存储设备的CPU处理器性能、硬盘

11、数据读写性能都有了更高的要求，否则就会出现数据写入不及时被丢弃，导致录像资料不连续、甚至部分时间段录像资料没有记录的情况发生。以系统设计角度出发，应尽量避免出现满荷载拥堵的情况发生。因此，解决方法有两点，一是通过采用处理性能更高的录像设备；二是通过降低录像画质质量的手段降低数据传输压力。而实际情况中，上述两种方法都不可行：1、采用处理性能更高的录像设备，即意味仅录像设备的造价成本就占项目总成本的40%左右（包括存储硬盘），并且设备维护技术要求更高，对日常操作人员的操作要求更高。同时一旦出现例如硬盘故障，需要更换时，单个存储硬盘的更换成本也同样相对较高。2、采用数字监控系统的唯一优势与侧重点，就

12、是高质量的摄像画面，如果通过降低录像画质的手段，来改善数据传输压力，就与系统建设方案的选择原则相悖了。而模拟监控系统则基本不存在上述问题，画面质量方面，目前市场常见画质质量最高的模拟摄像机实际数据传输量，按26个模拟摄像机为例，为8MB/s左右，并且在图像感官上并无明显差别。后端设备仅选用市面常见的一般型号设备，就能完全满足要求，并且还有充分扩展的余地。如果考虑未来扩展的需要，同样选择中高端交换机等设备，即完全不存在数据阻塞拥堵的现象。因此，采用数模混合系统方案，既兼顾了对图像质量要求较高的重点安防监控区域，又降低了后端配套设备的整体要求。三、 备选网络结构方案特点对比：DFC光网络结构是指，

13、在光缆的两端进行光电转换的方式，是采用光纤收发器（光电转换器）设备来进行电信号与光信号的转换工作的光网结构。DFC光网结构是一对一的传输模式，即前端摄像机的电信号通过光纤收发器转换为光波信号后，传输至后端时必须用对应的光纤收发器再将光波信号转换为电信号。EPON光网结构是目前电信级通讯的主要手段，其特点是传输距离远（20KM-50KM），节省光缆材料（无论多少路数据通道，仅需一芯光缆即可传输）。EPON光网结构是一对多的传输模式，即一个后端光电转换处理设备对应光缆上多个光电转换终端处理设备。所以，无论前端摄像机是否使用数字摄像机还是模拟摄像机，都必须经过光电转换器进行光电转换。即光网数据传输系

14、统与监控摄像系统是各自独立的，互不存在制约问题。无论光网结构如何选择，光缆传输带宽理论上无限大，实际应用中能达到20Gbps/s，因此不存在光缆传输瓶颈的问题。EPON光网技术由于其出自高端电信级通讯领域，目前逐渐向普通中端应用市场靠近。但是其技术专业性、技术门槛还相对较高，导致目前能够进行EPON光网设备制造、安装施工的企业相对较少，其低端产品造价相对DFC光网模式的设备也要高出15%左右。EPON具备远距离数据传输、光终端故障易排查、远距离情况下材料成本低廉等优点。作为视频监控系统来说，监控点位达到100个以上，监控点位之间跨度大于5KM以上才能突出体现EPON光网模式的优点。EPON光网

15、设备存在一定的技术壁垒，其光信号在光电转换时需要进行光功率调频，不同的生产厂家使用的频率和数据解码方式不同，因此，一旦选定了EPON光设备厂家就不能再对部分设备进行重新选型。所有的光设备必须使用同一厂家的产品，不能混合不同品牌。优点是从光电转换设备、分光设备、数据交换设备、数据存储设备、摄像机控制设备均有完整的整体解决方案。施工中技术难度较小，维护操作简单。但对系统进行扩展、维护更换时，必须选择同一厂家产品。DFC光网模式是依照传统以太网结构的光缆传输升级方式，从网络结构、结构兼容性上来看都完全兼容以太网络结构。网络结构方式上，可以采用星型结构，也可以采用树型结构。DFC光网具备光电转换设备成本低廉