網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢報告

1、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是集傳統(tǒng)CCTV監(jiān)控報警技術(shù)、多媒體技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)等多領(lǐng)域技術(shù)于一體的監(jiān)控系統(tǒng)換代產(chǎn)品，它實現(xiàn)了在計算機局域網(wǎng)（LAN）、廣域網(wǎng)（WAN）上的監(jiān)控圖像、報警及控制等信息的傳輸。網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺授權(quán)工作站（PC）均可以實現(xiàn)所有監(jiān)控功能。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)在信息科技高速發(fā)展的今天，將為廣大用戶實現(xiàn)提高現(xiàn)代化水平，發(fā)揮從生產(chǎn)、管理到防火防盜等全方位的作用。以前，因網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠而限制了網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用。隨著光纖網(wǎng)的迅速普及，網(wǎng)上多媒體應(yīng)用（如視頻會議，數(shù)字監(jiān)控等）正為傳統(tǒng)的計算機應(yīng)用注入新的技術(shù)和內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的發(fā)展也導(dǎo)致了基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)遠程現(xiàn)場視頻監(jiān)控應(yīng)

2、運而生。從模擬監(jiān)控到數(shù)字監(jiān)控，實現(xiàn)了監(jiān)控技術(shù)的一次飛躍。模擬監(jiān)控在安防領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀近幾年來模擬監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，這主要得益于先進的 CCD攝像技術(shù)和光纖通信技術(shù)的發(fā)展。CCD 攝像機目前己處于成熟期，靈敏度、圖像分辨率、圖像還原性等均己達到了很高的水平，功能日臻完善。DSP 技術(shù)被普通采用，特別是在彩色攝像中。由于彩色攝像機的分辨率和圖像視覺效果上的優(yōu)勢，它在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用比率不斷提高。目前大多數(shù)視頻設(shè)備所要求的輸入信號為模擬的視頻基帶信號，各種數(shù)字電視的標準也是以對模擬信號的壓縮編碼為基礎(chǔ)制定的，所謂數(shù)字機是指在攝像機內(nèi)圖像信號處理上采用數(shù)字技術(shù)（DSP）。由于 CCD是一種像

3、素化器件，信號讀取就是對圖像離散化的過程，便于直接產(chǎn)生數(shù)字圖像信號，所以數(shù)字輸出的攝像機己普通使用。通過適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)長距離、低失真的視頻信號傳送是保證電視監(jiān)控系統(tǒng)基本質(zhì)量和應(yīng)用范圍的關(guān)鍵。模擬方式的傳輸要保證寬帶信號具有高的 S/N和失真是十分困難的，為增加傳輸距離所采取的補償又會引入新的失真，而這一點對于寬帶視頻信號尤為突出。采用光纖傳送視頻信號，使無中繼傳輸距離從同軸電纜的幾百米增加到幾十公里，并能得到很高的圖像質(zhì)量，多路傳輸和雙向傳輸也很容易實現(xiàn)。這就大大地擴展了電視監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和控制距離，從而產(chǎn)生了一些大型的系統(tǒng)，如公路管理、城市交通和治安管理、大型建筑的安全監(jiān)控系統(tǒng)等。但是，

4、目前光纖傳輸在電視監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常初步的，大多數(shù)系統(tǒng)都是采用視頻基帶信號傳輸方式，光纖僅是作為代替同軸電纜的一個新介質(zhì)，光纖通信技術(shù)的真正優(yōu)勢和潛力并未充分實現(xiàn)和發(fā)揮出來。這主要是由模擬視頻信號傳輸?shù)姆绞胶碗娨暠O(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點所致。隨著光纖雙向、頻分、波分復(fù)用技術(shù)的成熟，色散位移光纖和色散平坦光纖、光纖放大器的實用化，光纖傳輸?shù)臒o中繼距離和傳輸容量將會有更大的提高。摻鉺光纖放大器（EDFA）不僅能提高增益，增加無中繼距離，還具有寬帶增益，對多路光載波傳輸不會引起串擾（路標串擾），結(jié)合波分復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)高密度通信，是下一代的光纖通信系統(tǒng)。這些都為今后電視監(jiān)控系統(tǒng)的大型化和遠程化提供了技術(shù)支持

5、，而只有當電視監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流從模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字時，光纖通信的這些特點才會充分地發(fā)揮出來。系統(tǒng)控制設(shè)備是電視監(jiān)控系統(tǒng)中很有特色的部分，微處理器、單片機的功能和性能的提高與增強，各種專用LSIC、ASIC的出現(xiàn)和多媒體技術(shù)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)控制設(shè)備在功能、性能、可靠性和結(jié)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化。電視監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成更加方便、靈活，與報警和出入口控制系統(tǒng)的接口趨于規(guī)范，人機交互界面更為友好。綜上所述，目前，電視監(jiān)控系統(tǒng)目前己達到了一定的水平。攝像技術(shù)、傳輸技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)都取得了長足的進步，確立了它在安全防范系統(tǒng)中的重要地位。但就監(jiān)控技術(shù)而言，它仍處于經(jīng)典應(yīng)用電視的層面。這是因為：a 電視監(jiān)控系統(tǒng)

6、中信息流的形態(tài)沒有改變，仍為模擬的視頻信號，攝像機是唯一的采集圖像信息（生成圖像）的設(shè)備（信源）。b 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有變，主要是一種單功能、單向、集總式的信息采集網(wǎng)絡(luò)，介質(zhì)專用是它的特點。c 電視監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式?jīng)]有改變，主要是通過視頻監(jiān)視器來顯示圖像，以人的直接觀察為提取圖像有用信息的方法（信宿）。d 系統(tǒng)控制設(shè)備主要以前臺管理為主（前端設(shè)備的控制與遙控、視頻信號的分配與切換），在整個過程中對由攝像機產(chǎn)生的視頻信號基本上不作任何處理。所以我們說：經(jīng)典的電視監(jiān)控系統(tǒng)是以攝像為核心的。數(shù)字監(jiān)控的發(fā)展進程數(shù)字信號具有頻譜效率高、抗干擾能力強、失真少等模擬信號無法比擬的特點，同時也具有信號處理數(shù)

7、據(jù)量大、占用頻率資源多的問題，只有對數(shù)字信號實現(xiàn)有效地壓縮，使之在通信方面的開銷與模擬信號附加相同時，它的其它優(yōu)點才能表現(xiàn)出來，并具有實用性。在DTV 、HDTV巨大市場的拉動下，與數(shù)字電視相關(guān)的各種數(shù)字視頻技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，相應(yīng)的技術(shù)標準，各種算法和專用芯片、處理、記錄和展示圖像信號的設(shè)備相繼制定和開發(fā)完成?？梢哉f電視技術(shù)數(shù)字化，或電信技術(shù)數(shù)字化的時代已經(jīng)到來。它不僅為電視技術(shù)的開展開辟了新的領(lǐng)域，也為電視與計算機的融合創(chuàng)造了條件。電視監(jiān)控數(shù)字化的進程已經(jīng)在以下幾個方面表現(xiàn)出來：DSP的普通應(yīng)用各種視頻設(shè)備普通地采用數(shù)字信號處理技術(shù)，這些設(shè)備的輸入和輸出仍為模擬視頻信號，在機內(nèi)將其轉(zhuǎn)換為

8、數(shù)字信號進行各種變換和處理，它們采用DSP和DRAM 對信號進行并行和分時處理。也有許多設(shè)備開始采用數(shù)字輸入和數(shù)字輸出方式，如大屏幕展示的圖像合成、切換、分配設(shè)備、遠程監(jiān)控設(shè)備等。這表明DSP技術(shù)和器件己趨于成熟?？梢曤娫挕㈦娨晻h得到了廣泛的應(yīng)用利用窄帶介質(zhì)、采用低數(shù)據(jù)傳輸動態(tài)圖像的可視電話和電視會議是數(shù)字視頻較為成功的實例。多媒體技術(shù)在電視監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用基本上分兩個方面，一是建立一個新的更為友好的人機交互界面，另一是對圖像進行數(shù)字化處理和加工。在數(shù)字圖像的局面上提取有用信息，進行傳送和存貯。前者可以由傳統(tǒng)的電視監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控器加多媒體計算機來實現(xiàn)，其核心是 GUI（圖形用戶界面）。但它仍是

9、以前臺管理為主的方式，主要功能是圖像信號的分配、切換和前端設(shè)備的控制。后者是直接輸入模擬視頻信號，數(shù)字化后進行圖像壓縮，然后進行存貯、傳輸及相關(guān)的處理，這就是 DVR（數(shù)字視頻記錄）和遠程監(jiān)控設(shè)備。在許多 DVR設(shè)備中具有圖像識別和特征提取的功能，通過圖像分析實現(xiàn)運動探測和報警、控制相關(guān)的機構(gòu)，使電視監(jiān)控更具智能化。顯然這種方式是以圖像的后臺處理為主的方式。以上兩種方式可以容易地結(jié)合起來，也正在逐步地結(jié)合起來成為今后電視監(jiān)控系統(tǒng)控制設(shè)備的主要形式。這些都說明了電視監(jiān)控的數(shù)字化進程已經(jīng)開始，并推動著電視監(jiān)控技術(shù)從經(jīng)典模式向以圖像處理為核心的現(xiàn)代模式的轉(zhuǎn)變。 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的特點 網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控進入計

10、算機網(wǎng)絡(luò)，領(lǐng)導(dǎo)分控均在辦公室電腦上實現(xiàn)。 數(shù)字化監(jiān)控圖像、控制及報警信息數(shù)字化后進入計算機，可以充分利用高科技手段進行系統(tǒng)管理和圖像處理。 廣域化可以實現(xiàn)全行業(yè)大范圍內(nèi)的監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)。 智能化通過軟件對各種監(jiān)控及報警信息、檢測數(shù)據(jù)等進行智能化的分類處理，并可根據(jù)不同用戶的要求確定監(jiān)控報警操作流程。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的功能 監(jiān)控功能圖像切換，多畫面觀看，云臺及鏡頭控制，云臺預(yù)置（64個預(yù)置位），電腦數(shù)字錄像、管理及回收，圖像清晰度（速度）調(diào)整。 報警功能報警輸入、防火、防盜、環(huán)境溫濕度、設(shè)備運行故障、事故等多種報警源。報警聯(lián)動：一旦發(fā)生報警，系統(tǒng)將產(chǎn)生聯(lián)動即自動錄像、發(fā)警報、開燈、遠程傳輸至接控中心

11、、中心語音提示。多路接警：中心可同時接受多個變電站同時報警。 控制功能遠程控制照明、空調(diào)、報警設(shè)防或撤防、前端故障遠程復(fù)位、環(huán)境溫度、重點部位溫度測量。 管理功能值班人員及領(lǐng)導(dǎo)分控管理、系統(tǒng)運行日志、警情處理、網(wǎng)上分控優(yōu)先權(quán)管理，確保系統(tǒng)安全運行。 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機是集視頻壓縮技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)等眾多先進的IT技術(shù)于一體的數(shù)字攝像設(shè)備。攝像機內(nèi)置了圖像傳感器晶片、音視頻壓縮處理芯片、網(wǎng)絡(luò)通信處理單元等部件，采用嵌入式操作系統(tǒng)，無需計算機的協(xié)助便可獨立工作。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機有它的自己IP地址，可直接與以太網(wǎng)連接。它支持很多網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，如TCP/IP等，局域網(wǎng)上的用

12、戶以及INTERNET上的用戶使用配套的客戶端服務(wù)軟件就可以根據(jù)IP地址對網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機進行訪問，觀看通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崟r圖像，還可通過對鏡頭、云臺的控制，對目標進行全方位的監(jiān)控。先進的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機還包含很多其它更有吸引力功能，例如運動探查，電子郵件警報和FTP報警等。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機的應(yīng)用范圍相當廣泛，已逐漸成為安全防范、遠程教學(xué)、遠程展示、病房監(jiān)護、社區(qū)服務(wù)等各方面廣為采用的工具。尤其是在安全防范領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機以其優(yōu)越的性能，再配以卓越的監(jiān)控管理平臺，使得安防系統(tǒng)得到了前所未有的發(fā)展，使網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)成為未來市場的發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機應(yīng)用于安防領(lǐng)域中時，結(jié)合專業(yè)的監(jiān)控管理平臺軟

13、件，便可組成為實用的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)主要采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機、監(jiān)控計算機、以太網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控管理平臺軟件等組成。圖中所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機的視頻信號和報警信號通過雙絞線傳送到監(jiān)控計算機，由監(jiān)控管理平臺軟件實現(xiàn)攝像機顯示、錄像、聯(lián)動報警等功能。系統(tǒng)的優(yōu)點與以往的監(jiān)控系統(tǒng)相比，采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢和強大的功能。1、遠端網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能通過以太網(wǎng)絡(luò)即可直接實現(xiàn)遠端監(jiān)控，可多人同時監(jiān)控多個點，即時傳輸圖像，無距離限制，可使用光纖遠距離傳輸圖像。2、大幅減少線材及成本通過現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)即可直接將網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機既插既用連接成遠端監(jiān)控系統(tǒng)，省去了布線的環(huán)節(jié)，即無距離限

14、制，又可大幅減少線材及人力費用，降低了成本。特別適合突發(fā)性非典疫區(qū)的臨時遠端監(jiān)控。3、集成RS232/RS485通訊口便于擴充周邊設(shè)備用戶可自行選擇通訊方式連接周邊設(shè)備。如：全方位云臺等。4、報警錄像功能可設(shè)定當警報觸發(fā)前后錄像，便于回放。5、使用者需要權(quán)限及口令設(shè)定不同等級的使用者權(quán)限，不同使用者可獲得不同的監(jiān)控圖像信息。6、畫面設(shè)置功能可依應(yīng)用環(huán)境不同自行設(shè)定顯示畫面的大小、解析度、壓縮比等參數(shù)。7、報警功能配合網(wǎng)絡(luò)攝像機I/O端子，可設(shè)定報警功能，聯(lián)動錄像、警報器、發(fā)送電子郵件等。8、系統(tǒng)擴充性高可在現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)上既插既用隨時隨地增減網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機, 以擴大或減小監(jiān)控區(qū)域或地區(qū)。9、系

15、統(tǒng)運行穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)數(shù)字攝像機是嵌入式設(shè)備，其穩(wěn)定性明顯高于DVR和CCTV設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是今后的發(fā)展趨勢目前，國內(nèi)各大城市及地區(qū)間都在競相鋪設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)，以滿足計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的帶寬要求，大規(guī)模光纖網(wǎng)絡(luò)的不斷鋪設(shè)不但使城市、城市間、區(qū)域間的信息通訊得到極大的改善，也使其他領(lǐng)域的資源配置和數(shù)據(jù)交流得到更加合理的改善和更新。骨干網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展有力的證明了IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的伸縮性和可擴充性，確定了IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)在主干領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。同時在硬件技術(shù)上也證明了光纖技術(shù)的主導(dǎo)特點。光纖與IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟及表現(xiàn)出的諸多優(yōu)勢顯示在未來的安防領(lǐng)域，它們將處于主導(dǎo)的核心地位。今天，現(xiàn)代的電子技術(shù)和多媒體通信技術(shù)已廣泛運用于社會各行業(yè)。國家