1、圖像監(jiān)控一直是人們關注的應用技術熱點之一，它以其直觀、方便、信息內容豐富而被廣泛應用于許多場合。圖像監(jiān)控系統的技術水平，直接反映了同階段電子與通訊的技術狀況。目前來說,監(jiān)控系統分為兩大類型:模擬監(jiān)控及數字監(jiān)控:模擬監(jiān)控系統  模擬監(jiān)控系統是以視頻矩陣、分割器、錄像機為核心，輔以其他傳感器的模擬系列。 傳統的模擬閉路電視監(jiān)控系統有其局限性：  首先，傳統的視頻信號是模擬信號，視頻信號的傳輸通常采用通過同軸電纜傳輸的方式。 在較短距離內，如200300米，視頻信號的衰減很小；如果超過一定距離，就需要視頻放大器 對視頻信號進行放大，通常加一級放大器可延長傳輸距離200米左右。但是

2、，在工程中如果對 視頻信號進行兩級放大，圖像就會明顯失真，嚴重時圖像扭曲變形甚至會出現黑色橫紋。因此， 常規(guī)的模擬視頻監(jiān)控系統只適合在一座建筑物或一定范圍內使用。  第二，模擬監(jiān)控系統在一路同軸電纜上只能傳送一路視頻信號，如果需要傳輸數據信號、 控制信號或音頻信號就必須另外單獨鋪設電纜。同時隨著監(jiān)控點和被監(jiān)控點的變化和增加， 必須另外鋪設電纜，造價昂貴。而且，模擬監(jiān)控在進行長延時錄像時的圖像質量較差，也不利于檢索。  第三，模擬監(jiān)控系的優(yōu)點就是在一定距離范圍內圖像質量保持得很好，而要遠距離、高清晰、 同步傳輸多路視頻和音頻信號，最為經濟可行的方法就是將模擬信號進行數字化，并

3、對其壓縮編碼， 利用公用或專用通訊線路傳輸。  數字化網絡視頻監(jiān)控系統     隨著科學技術的飛速發(fā)展，特別是計算機和通信手段的不斷發(fā)展進步，高科技手段已深入了各個領域：工業(yè)控制自動化、辦公自動化、樓宇自控、智能建筑等已遍地開花，數字化技術已滲透到社會生活的每一個角落，傳統的模擬監(jiān)控系統也面臨著數字化的發(fā)展，應該說數字化是視頻監(jiān)控的發(fā)展方向。     數字化網絡視頻監(jiān)控系統的原理是充分利用了當前的數字視頻壓縮技術將模擬視頻信號經數字壓縮轉換成為一種可以在基于TCP/IP網絡上傳輸的特殊數據流，利用當前發(fā)達

4、的網絡技術實現遠程的圖像監(jiān)控。因此其核心是視頻圖像的壓縮和網絡傳輸。     由于數字化視頻技術是一種發(fā)展中的全新技術，因此從技術上不僅僅受到圖像壓縮方式的影響，同時還要受到計算機信息處理方式、網絡傳輸設備等多方面的影響。在當前的監(jiān)控系統中，數字化的解決方案多種多樣，有以基于DVR數字化控制器的解決方案，以視頻網絡服務器和綜合視頻管理平臺為核心的解決方案。通常以DVR為核心的數字化解決方案局限于DVR容量以及當前計算機硬件及軟件的信息處理能力，多使用于中小型系統。而對于前端設備分布廣、控制用戶多的大型監(jiān)控系統，多以視頻網絡服務器和視頻管理平臺為核心的數字

5、化解決方案。    以視頻網絡服務器和視頻綜合管理平臺為核心的數字化網絡視頻監(jiān)控系統中。所有的前端攝像機圖像輸出后直接連入視頻網絡服務器轉換成視頻壓縮信號，各個視頻網絡服務器都有獨立的IP地址，將數字化的視頻壓縮信號直接連接到LAN/WAN中作為整個網絡的視頻共享資源。綜合管理平臺作為主服務器，安裝有監(jiān)控系統服務器端的軟件，包括數據庫系統。服務器將所有前端網絡視頻服務器及前端監(jiān)控設備管理起來，并維護同它們的網絡連接；同時，對所有網絡中的用戶實現授權管理，所有用戶可通過網絡上上任一臺計算機登錄到服務器系統，根據不同權限對圖像進行監(jiān)視、查詢、錄像回放等。服務

6、器軟件安裝完成后，系統自動配置錄像資料的存儲路徑，根據需要我們使用服務器端的管理軟件修改配置。在監(jiān)控中心可設置一臺電腦作為客戶端，同時作為系統管理員用戶，對系統中的設備和用戶進行管理，包括錄像數據維護和管理。首先，與模擬監(jiān)控相比，數字監(jiān)控的技術優(yōu)勢明顯。作為一種將計算機數字視頻壓縮與傳輸技術應用到圖像監(jiān)控領域的高科技產品，數字監(jiān)控設備的工作原理是：由編碼模塊將視頻信號轉化成數字信息，完成視頻信息的采集、瀏覽、傳輸、儲存及回放功能，而且，計算機還可以通過網絡接受各種報警信息、 輸出繼電器控制信息、按照預先編好的程序自動執(zhí)行各種報警聯動操作。數字監(jiān)控系統對所涉及的視頻監(jiān)控、云臺控制、圖像異動檢測、

7、報警信號輸入、繼電器控制信號輸出、報警聯動操作等各項內容進行統一的管理，具有良好的人機交互界面。數字監(jiān)控還支持PSTN、ISDN、DDN、微波及 內部局域網訪問，網絡中的任意工作站經授權都可以成為分控站，實現多級分控，有效地提高了突發(fā)事件的綜合處理能力。  其次，監(jiān)控系統通過計算機智能化管理，使報警布局更趨合理。計算機將安防工作做得有條不紊，避免了任何疏漏，在充分利用多媒體特性的基礎上，結合實時捕捉、視頻報警等技術，使防范工作做到更安全、更周密，對罪犯產生了巨大的威懾力量，能更有效地防止犯罪。嚴密的計算機監(jiān)控實時跟蹤記錄每一個事發(fā)現場，便于取證，能更有效地打擊犯罪。  最后

8、，采用數字監(jiān)控系統能夠減輕保衛(wèi)強度。保衛(wèi)工作看似簡單，但很繁瑣艱巨，責任重大。數字化監(jiān)控系統的高度智能化，進一步把保安人員從枯燥無味的工作中解脫出來，在提高安全性的同時，減輕了工作強度；強大的網絡功能，免去了領導安全檢查的辛勞；結合先進的編程理論，良好而友善的操作界面，更加有利于人機配合監(jiān)視，提高安全性。  現在國內的情況還是模擬監(jiān)控與數字監(jiān)控各自存在,主要應用區(qū)域可根據大型監(jiān)控系統、 小型監(jiān)控系統的概念來區(qū)分，在大型監(jiān)控系統的建設中需要監(jiān)視的圖像數量多、傳輸距離較遠、分控用戶數量多、操作功能強大，因此對于整個系統的傳輸和控制方式以及系統可以實現的操作功能提出了非常嚴格的要求。 大型

9、監(jiān)控系統的定義     以前對于大型監(jiān)控系統來說沒有一個嚴格的定義，各種監(jiān)控系統建設的目的和需要實現的功能不同，因此整體結構和器材設備的選擇也有所不同。以前對于大型監(jiān)控項目的理解一般都是以視頻圖像的總容量來衡量系統的規(guī)模而不是十分重視監(jiān)控系統的結構以及其它諸如聲音復合、報警聯動以及分控用戶數量等輔助設備和功能，因此像智能大廈中超過百路圖像的監(jiān)控系統一般就歸入大型監(jiān)控系統。    在大型CCTV監(jiān)控系統建設的初期，控制方式比較統一，一般都是使用大容量單矩陣集中式管理的控制方式，除了中心控制室外其他的用戶都作為分控用戶

10、以不同操作級別來限制各用戶的操作權限。當時系統建設的技術重點是在傳輸介質上的選擇，尤其是在監(jiān)控點距離中心控制室比較遠的時候，常用的同軸電纜基帶傳輸方式已經不能滿足要求，因此微波傳輸、網絡傳輸、高頻載波傳輸等方式應用到各種要求不同的監(jiān)控系統之中。但無論是使用何種傳輸介質，此時的監(jiān)控系統從圖像信號上來說還是屬于模擬圖像傳輸的方式，隨著網絡傳輸的發(fā)展與普及，圖像信號傳輸已經不再是監(jiān)控系統關注的焦點。同時數字化視頻技術的飛速發(fā)展不僅使圖像監(jiān)控網絡化變成可能，同時在圖像記錄、索引、控制等方面都出現了質的飛躍，在不久的將來我們完全可以獲得一個以數字化視頻信號為基礎的網絡化綜合性視頻監(jiān)控管理系統。 

11、;   模擬視頻監(jiān)控系統在面對數字化視頻產品的不斷沖擊下在也在不斷地進行完善和發(fā)展，尤其是在大容量、分布式組網方面有了長足的進步，并憑借模擬系統技術的成熟性、設備的可靠性、功能的完整性在監(jiān)控系統尤其是大型遠程監(jiān)控系統中與數字視頻產品分庭抗禮。    因此，系統控制方式和構架的多樣化使得當前對于大型監(jiān)控系統的定義已經不僅僅局限于視頻圖像的數量，而使從整個系統構架上來進行定義，凡是在整個系統可以、需要或能夠構建多個分控站點或成為控制節(jié)點的系統可以稱為大型監(jiān)控系統。 大型監(jiān)控系統的特點    

12、0;當前的大型監(jiān)控系統一般多應用在城市交通、高速公路、機場、公安海關、港口、碼頭、大型校園、城市監(jiān)控等重點項目中，與一般的中小型系統相比具有如下特點：    控制站點多，系統視頻容量大。大型監(jiān)控系統最大的特點就是可以實現多站點（節(jié)點）、多級別的聯網控制，整個系統最終可以實現網絡化的監(jiān)控，在任意站點上都可以調用、控制網絡中授權訪問的圖像資源。每個站點本地監(jiān)控的圖像容量不一定很大，但是一旦形成一個綜合性網絡監(jiān)控后總體的視頻數量將會大增。    控制用戶多，對分級、授權要求高。傳統的監(jiān)控系統中分控用戶受到中心控制器的限制

13、，并且分控用戶所需的視頻信號和通訊信號同樣需要傳輸鏈路的支持。控制用戶越多，對于用戶的管理要求就越高，以避免控制上的沖突造成系統管理的混亂。    圖像切換控制的功能強大。由于圖像的數量增多，監(jiān)控中心對人力資源及顯示設備的配置也受到場地、資金等多個條件的限制，因此實現圖像一對一的監(jiān)視是不經濟的，也是不現實的，因此需要控制系統提供強大的圖像切換與控制功能，能夠最大限度地滿足用戶對實時圖像監(jiān)視的要求。    需要鏈路資源多。在大型監(jiān)控系統中，無論是前端設備到本地監(jiān)控中心還是各個控制中心之間的連接都要使用鏈路，同時傳輸的

14、距離比較遠，因此需要更多的鏈路路由和傳輸設備，而不像中小系統只是增加同軸電纜的數量即可增加系統的容量。    對系統可靠性要求更高。大型監(jiān)控系統對前端設備、終端設備的可靠性要求較中小系統更高。大型系統的前端設備往往安裝在條件更為惡劣的環(huán)境，同時與控制中心的距離又十分遠，有的設置安裝在無人區(qū)域，因此一旦設備出現故障，不能像普通的中小系統可以及時進行維修更換。因此在大型系統中所有使用的設備無論室中心控制設備還是前端設備，都要選擇質量更為可靠、效果更好的產品，另外從整個系統結構上來說，盡量能夠做到不會因某個前端設備或控制設備的故障使得整個系統癱瘓。 模擬分布式

15、網絡監(jiān)控系統 (視頻編碼器+模擬攝像機)    模擬分布式監(jiān)控系統是在原有的模擬集中控制系統的基礎發(fā)展起來的，其目的就是滿足當前大型系統中越來越多的聯網需求。根據前端設備的安裝的位置劃分不同的控制區(qū)域，建立控制分中心或者稱為遠端站點。有時項目建設的需要也決定了在整個系統中會同時建設若干個遠端站點。各監(jiān)控分中心建設一個以視頻矩陣控制器為核心的相對獨立的模擬監(jiān)控系統。然后將各個遠端站點通過視頻服務器和通訊線連接起來形成一個分布式聯網的綜合性視頻管理控制系統。可以單獨建設一個站點作為監(jiān)控中心的中心站點使用，也可以使用所有站點中的其中一個作為監(jiān)控中心站點使用。這

16、些站點的級別可以通過軟件進行設置，站點之間可以進行圖像及控制權的共享。    這種實現方案之所以稱為模擬分布式網絡監(jiān)控系統是因為前端攝像機依然是模擬信號，圖像信號從前端設備的輸出通過同軸線纜到視頻編碼器這塊依然受到模擬方式干擾大、距離短等缺點的限制。與傳統的模擬監(jiān)控系統相比，大型分布式模擬監(jiān)控系統的優(yōu)點主要表現在：    1.節(jié)省傳輸鏈路，費用降低。由于各個遠端站點轄區(qū)的現場攝像機機就近傳送到監(jiān)控分中心，因此整個鏈路的長度下降，同時各站點之間的視頻干線數量與所有前端設備的數量相比成倍下降，使得在鏈路上的投資大大減小

17、。    2.結構靈活。分布式組網的監(jiān)控系統最大的特點就是結構靈活。各個站點的設置可以是任意地點、任意容量（當然會比系統總容量小得多）、任意時間的，站點之間包括監(jiān)控分中心之間以及各監(jiān)控分中心與監(jiān)控中心之間的互連也是任意的，站點的級別也是任意設置的。因此這種結構靈活的監(jiān)控系統更多地受用戶控制，用戶可以根據實際情況進行設置，而不像傳統的模擬系統一旦選定設備型號，系統所能完成的任務更多地依賴矩陣本身的性能。    3.各監(jiān)控分中心轄區(qū)內的攝像機為IP編號，操作簡單。各站點轄區(qū)內攝像機的編號都是以IP開始順序遞增的邏輯編號

18、，在操作方面更為簡單。例如一號站點監(jiān)控系統轄區(qū)的攝像機為1、2、3；二號站點監(jiān)控轄區(qū)的攝像機同樣是1、2、3；依次類推，在作為控制總中心調用圖像時先選擇其它監(jiān)控中心的節(jié)點編號，后直接選擇攝像機號碼即可。避免了傳統監(jiān)控系統中不同分控轄區(qū)圖像編號不連續(xù)而造成的操作混亂。且可以監(jiān)控中心任意編排分組，對于前端級別的變化可隨時調整。    4.可靠性增強。任意一個網絡攝像機及節(jié)點故障只影響其本站功能及本站轄區(qū)的攝像機圖像被其它相關站點的調用，其它站點及控制中心自身不受任何影響。    5.容量減小，價格降低，擴容更容易。可以

19、理解分布式機構將原先容量龐大的矩陣分解為若干個容量更小的矩陣（節(jié)點），從矩陣系統的價格特點來看，多個小容量矩陣價格總和往往會小于到容量矩陣的價格。另外對各監(jiān)控分中心來講，將來的擴展是各個轄區(qū)前端設備，而不是所有擴展設備的總合，相對集中式結構，容量的擴展更為容易。    6.機房設備、線纜大大減少，對機房要求降低。與集中式機構相比，監(jiān)控中心的設備大幅度減少，對中心機房的要求和壓力減小。    單獨從每個站點的結構上看與傳統的單矩陣控制系統相同，唯一不同的就是矩陣控制器必須具有聯網功能。每個站點內部都有若干個轄區(qū)內的攝

20、像機和分控用戶，在控制室可以實現對圖像的多種切換功能，如手動定點切換、序列切換、分組切換等，可以對前端云臺鏡頭控制，可以實現前端圖像切換與預置點調用組合，可以實現預置點巡游等等。     各站點之間將矩陣聯網通訊進行連接，同時根據需要確定互相傳輸的視頻干線數量。例如站點1和站點2連接聯網通訊信號，同時確定站點2向站點1上傳視頻干線以及站點1向站點2上傳的視頻干線數量。這樣站點1的用戶就可以在站點2向站點1上傳的視頻干線上切換站點2的圖像進行顯示，同時實現對云臺/鏡頭的控制；站點2的用戶也同樣可以在站點1向站點2上傳的網絡干線上切換站點2的圖像進行顯示，同

21、時實現對云臺/鏡頭的控制。當然用戶對圖像的切換調用與控制受到用戶本身級別和對各前端設備訪問權限的限制，對于某個用戶不能訪問的攝像機，無論該攝像機位于本地站點還是遠端站點，都不能被該用戶調用。由此可見，在某個站點上同時顯示的遠端站點的圖像數量是由遠端站點上傳到該站點的靈活授權所決定的。     在數字化視頻監(jiān)控系統中可以添加稱為數字視頻矩陣(解碼平臺)的設備以及顯示設備，實現多路圖像的切換和顯示。模擬監(jiān)控與數字監(jiān)控的成本對比：傳統監(jiān)控的方案圖如下：現代網絡視頻監(jiān)控圖如下：二、 器材比較傳統監(jiān)控方案網絡監(jiān)控方案功 能器材線纜器材線纜視頻采集從點到監(jiān)控室距離等長線纜視頻服務器攝像機與視頻服務器距離等長線纜音頻采集從點到監(jiān)控室距離等長線纜拾音器與視頻服務器距離等長線纜報警采集報警盒從點到監(jiān)控室距離等長線纜探頭與視頻服務器距離等長線纜中心發(fā)來的語音從點到監(jiān)控室