關(guān)于數(shù)字監(jiān)控與模擬監(jiān)控的相關(guān)資料

1、圖像監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點之一，它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛應(yīng)用于許多場合。圖像監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平，直接反映了同階段電子與通訊的技術(shù)狀況。目前來說,監(jiān)控系統(tǒng)分為兩大類型:模擬監(jiān)控及數(shù)字監(jiān)控:模擬監(jiān)控系統(tǒng)  模擬監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)有其局限性：  首先，傳統(tǒng)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?shù)姆绞健?在較短距離內(nèi)，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(yán)重時圖像扭曲變形甚至?xí)霈F(xiàn)黑色橫紋。因此， 常規(guī)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)只適合在一座建筑物或一定范圍內(nèi)使用。  第二，模擬監(jiān)控系統(tǒng)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(shù)據(jù)信號、 控制信號或音頻信號就必須另外單獨鋪設(shè)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(shè)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(zhì)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(nèi)圖像質(zhì)量保持得很好，而要遠(yuǎn)距離、高清晰、 同步傳輸多路視頻和音頻信號，最為經(jīng)濟可行的方法就是將模擬信號進行數(shù)字化，并

3、對其壓縮編碼， 利用公用或?qū)Ｓ猛ㄓ嵕€路傳輸。  數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)     隨著科學(xué)技術(shù)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(lǐng)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(shù)字化技術(shù)已滲透到社會生活的每一個角落，傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)也面臨著數(shù)字化的發(fā)展，應(yīng)該說數(shù)字化是視頻監(jiān)控的發(fā)展方向。     數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的原理是充分利用了當(dāng)前的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)將模擬視頻信號經(jīng)數(shù)字壓縮轉(zhuǎn)換成為一種可以在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)奶厥鈹?shù)據(jù)流，利用當(dāng)前發(fā)達(dá)

4、的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程的圖像監(jiān)控。因此其核心是視頻圖像的壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸。     由于數(shù)字化視頻技術(shù)是一種發(fā)展中的全新技術(shù)，因此從技術(shù)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(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備等多方面的影響。在當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)字化的解決方案多種多樣，有以基于DVR數(shù)字化控制器的解決方案，以視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(shù)字化解決方案局限于DVR容量以及當(dāng)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(tǒng)。而對于前端設(shè)備分布廣、控制用戶多的大型監(jiān)控系統(tǒng)，多以視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和視頻管理平臺為核心的數(shù)字

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

6、器軟件安裝完成后，系統(tǒng)自動配置錄像資料的存儲路徑，根據(jù)需要我們使用服務(wù)器端的管理軟件修改配置。在監(jiān)控中心可設(shè)置一臺電腦作為客戶端，同時作為系統(tǒng)管理員用戶，對系統(tǒng)中的設(shè)備和用戶進行管理，包括錄像數(shù)據(jù)維護和管理。首先，與模擬監(jiān)控相比，數(shù)字監(jiān)控的技術(shù)優(yōu)勢明顯。作為一種將計算機數(shù)字視頻壓縮與傳輸技術(shù)應(yīng)用到圖像監(jiān)控領(lǐng)域的高科技產(chǎn)品，數(shù)字監(jiān)控設(shè)備的工作原理是：由編碼模塊將視頻信號轉(zhuǎn)化成數(shù)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(wǎng)絡(luò)接受各種報警信息、 輸出繼電器控制信息、按照預(yù)先編好的程序自動執(zhí)行各種報警聯(lián)動操作。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)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(lián)動操作等各項內(nèi)容進行統(tǒng)一的管理，具有良好的人機交互界面。數(shù)字監(jiān)控還支持PSTN、ISDN、DDN、微波及 內(nèi)部局域網(wǎng)訪問，網(wǎng)絡(luò)中的任意工作站經(jīng)授權(quán)都可以成為分控站，實現(xiàn)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(tǒng)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(chǔ)上，結(jié)合實時捕捉、視頻報警等技術(shù)，使防范工作做到更安全、更周密，對罪犯產(chǎn)生了巨大的威懾力量，能更有效地防止犯罪。嚴(yán)密的計算機監(jiān)控實時跟蹤記錄每一個事發(fā)現(xiàn)場，便于取證，能更有效地打擊犯罪。  最后

8、，采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)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(zé)任重大。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)功能，免去了領(lǐng)導(dǎo)安全檢查的辛勞；結(jié)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(xiàn)在國內(nèi)的情況還是模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控各自存在,主要應(yīng)用區(qū)域可根據(jù)大型監(jiān)控系統(tǒng)、 小型監(jiān)控系統(tǒng)的概念來區(qū)分，在大型監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中需要監(jiān)視的圖像數(shù)量多、傳輸距離較遠(yuǎn)、分控用戶數(shù)量多、操作功能強大，因此對于整個系統(tǒng)的傳輸和控制方式以及系統(tǒng)可以實現(xiàn)的操作功能提出了非常嚴(yán)格的要求。 大型

9、監(jiān)控系統(tǒng)的定義     以前對于大型監(jiān)控系統(tǒng)來說沒有一個嚴(yán)格的定義，各種監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的目的和需要實現(xiàn)的功能不同，因此整體結(jié)構(gòu)和器材設(shè)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?cè)萘縼砗饬肯到y(tǒng)的規(guī)模而不是十分重視監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及其它諸如聲音復(fù)合、報警聯(lián)動以及分控用戶數(shù)量等輔助設(shè)備和功能，因此像智能大廈中超過百路圖像的監(jiān)控系統(tǒng)一般就歸入大型監(jiān)控系統(tǒng)。    在大型CCTV監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的初期，控制方式比較統(tǒng)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(quán)限。當(dāng)時系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)重點是在傳輸介質(zhì)上的選擇，尤其是在監(jiān)控點距離中心控制室比較遠(yuǎn)的時候，常用的同軸電纜基帶傳輸方式已經(jīng)不能滿足要求，因此微波傳輸、網(wǎng)絡(luò)傳輸、高頻載波傳輸?shù)确绞綉?yīng)用到各種要求不同的監(jiān)控系統(tǒng)之中。但無論是使用何種傳輸介質(zhì)，此時的監(jiān)控系統(tǒng)從圖像信號上來說還是屬于模擬圖像傳輸?shù)姆绞?，隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌l(fā)展與普及，圖像信號傳輸已經(jīng)不再是監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)注的焦點。同時數(shù)字化視頻技術(shù)的飛速發(fā)展不僅使圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化變成可能，同時在圖像記錄、索引、控制等方面都出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，在不久的將來我們完全可以獲得一個以數(shù)字化視頻信號為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化綜合性視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。 

11、;   模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)在面對數(shù)字化視頻產(chǎn)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(wǎng)方面有了長足的進步，并憑借模擬系統(tǒng)技術(shù)的成熟性、設(shè)備的可靠性、功能的完整性在監(jiān)控系統(tǒng)尤其是大型遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中與數(shù)字視頻產(chǎn)品分庭抗禮。    因此，系統(tǒng)控制方式和構(gòu)架的多樣化使得當(dāng)前對于大型監(jiān)控系統(tǒng)的定義已經(jīng)不僅僅局限于視頻圖像的數(shù)量，而使從整個系統(tǒng)構(gòu)架上來進行定義，凡是在整個系統(tǒng)可以、需要或能夠構(gòu)建多個分控站點或成為控制節(jié)點的系統(tǒng)可以稱為大型監(jiān)控系統(tǒng)。 大型監(jiān)控系統(tǒng)的特點    

12、0;當(dāng)前的大型監(jiān)控系統(tǒng)一般多應(yīng)用在城市交通、高速公路、機場、公安海關(guān)、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(tǒng)相比具有如下特點：    控制站點多，系統(tǒng)視頻容量大。大型監(jiān)控系統(tǒng)最大的特點就是可以實現(xiàn)多站點（節(jié)點）、多級別的聯(lián)網(wǎng)控制，整個系統(tǒng)最終可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控，在任意站點上都可以調(diào)用、控制網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)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(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后總體的視頻數(shù)量將會大增。    控制用戶多，對分級、授權(quán)要求高。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)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?？刂朴脩粼蕉?，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(tǒng)管理的混亂。    圖像切換控制的功能強大。由于圖像的數(shù)量增多，監(jiān)控中心對人力資源及顯示設(shè)備的配置也受到場地、資金等多個條件的限制，因此實現(xiàn)圖像一對一的監(jiān)視是不經(jīng)濟的，也是不現(xiàn)實的，因此需要控制系統(tǒng)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(tǒng)中，無論是前端設(shè)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?shù)?/p>

14、距離比較遠(yuǎn)，因此需要更多的鏈路路由和傳輸設(shè)備，而不像中小系統(tǒng)只是增加同軸電纜的數(shù)量即可增加系統(tǒng)的容量。    對系統(tǒng)可靠性要求更高。大型監(jiān)控系統(tǒng)對前端設(shè)備、終端設(shè)備的可靠性要求較中小系統(tǒng)更高。大型系統(tǒng)的前端設(shè)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(yuǎn)，有的設(shè)置安裝在無人區(qū)域，因此一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，不能像普通的中小系統(tǒng)可以及時進行維修更換。因此在大型系統(tǒng)中所有使用的設(shè)備無論室中心控制設(shè)備還是前端設(shè)備，都要選擇質(zhì)量更為可靠、效果更好的產(chǎn)品，另外從整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來說，盡量能夠做到不會因某個前端設(shè)備或控制設(shè)備的故障使得整個系統(tǒng)癱瘓。 模擬分布式

15、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) (視頻編碼器+模擬攝像機)    模擬分布式監(jiān)控系統(tǒng)是在原有的模擬集中控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)發(fā)展起來的，其目的就是滿足當(dāng)前大型系統(tǒng)中越來越多的聯(lián)網(wǎng)需求。根據(jù)前端設(shè)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(yuǎn)端站點。有時項目建設(shè)的需要也決定了在整個系統(tǒng)中會同時建設(shè)若干個遠(yuǎn)端站點。各監(jiān)控分中心建設(shè)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(tǒng)。然后將各個遠(yuǎn)端站點通過視頻服務(wù)器和通訊線連接起來形成一個分布式聯(lián)網(wǎng)的綜合性視頻管理控制系統(tǒng)?？梢詥为毥ㄔO(shè)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(shè)置，站點之間可以進行圖像及控制權(quán)的共享。    這種實現(xiàn)方案之所以稱為模擬分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是因為前端攝像機依然是模擬信號，圖像信號從前端設(shè)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(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)相比，大型分布式模擬監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在：    1.節(jié)省傳輸鏈路，費用降低。由于各個遠(yuǎn)端站點轄區(qū)的現(xiàn)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(shù)量與所有前端設(shè)備的數(shù)量相比成倍下降，使得在鏈路上的投資大大減小

17、。    2.結(jié)構(gòu)靈活。分布式組網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)最大的特點就是結(jié)構(gòu)靈活。各個站點的設(shè)置可以是任意地點、任意容量（當(dāng)然會比系統(tǒng)總?cè)萘啃〉枚啵?、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(shè)置的。因此這種結(jié)構(gòu)靈活的監(jiān)控系統(tǒng)更多地受用戶控制，用戶可以根據(jù)實際情況進行設(shè)置，而不像傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)一旦選定設(shè)備型號，系統(tǒng)所能完成的任務(wù)更多地依賴矩陣本身的性能。    3.各監(jiān)控分中心轄區(qū)內(nèi)的攝像機為IP編號，操作簡單。各站點轄區(qū)內(nèi)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(tǒng)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(diào)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(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)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(diào)整。    4.可靠性增強。任意一個網(wǎng)絡(luò)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(guān)站點的調(diào)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?？梢?/p>

19、理解分布式機構(gòu)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(tǒng)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(shè)備，而不是所有擴展設(shè)備的總合，相對集中式結(jié)構(gòu)，容量的擴展更為容易。    6.機房設(shè)備、線纜大大減少，對機房要求降低。與集中式機構(gòu)相比，監(jiān)控中心的設(shè)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(jié)構(gòu)上看與傳統(tǒng)的單矩陣控制系統(tǒng)相同，唯一不同的就是矩陣控制器必須具有聯(lián)網(wǎng)功能。每個站點內(nèi)部都有若干個轄區(qū)內(nèi)的攝

20、像機和分控用戶，在控制室可以實現(xiàn)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(xiàn)前端圖像切換與預(yù)置點調(diào)用組合，可以實現(xiàn)預(yù)置點巡游等等。     各站點之間將矩陣聯(lián)網(wǎng)通訊進行連接，同時根據(jù)需要確定互相傳輸?shù)囊曨l干線數(shù)量。例如站點1和站點2連接聯(lián)網(wǎng)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(shù)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(xiàn)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(wǎng)絡(luò)干線上切換站點2的圖像進行顯示，同

21、時實現(xiàn)對云臺/鏡頭的控制。當(dāng)然用戶對圖像的切換調(diào)用與控制受到用戶本身級別和對各前端設(shè)備訪問權(quán)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(yuǎn)端站點，都不能被該用戶調(diào)用。由此可見，在某個站點上同時顯示的遠(yuǎn)端站點的圖像數(shù)量是由遠(yuǎn)端站點上傳到該站點的靈活授權(quán)所決定的。     在數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)中可以添加稱為數(shù)字視頻矩陣(解碼平臺)的設(shè)備以及顯示設(shè)備，實現(xiàn)多路圖像的切換和顯示。模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控的成本對比：傳統(tǒng)監(jiān)控的方案圖如下：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控圖如下：二、 器材比較傳統(tǒng)監(jiān)控方案網(wǎng)絡(luò)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(wù)器攝像機與視頻服務(wù)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(wù)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(wù)器距離等長線纜中心發(fā)來的語音從點到監(jiān)控室