視頻監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)的跳躍

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)的跳躍

20世紀90年代，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過模擬視頻輸入傳輸視頻信號。到目前為止，它是網(wǎng)絡上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。其中不光設備升級,傳輸媒介、儲存方式等都比最初發(fā)生了質(zhì)的飛躍。通觀這幾十年的變化發(fā)展,視頻監(jiān)控的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下4個階段。90年代初,這一時期的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是模擬視頻監(jiān)控,只要由模擬攝像機+錄像機(磁帶式)這種形式,其傳輸媒介為同軸電纜,模擬攝像機輸出的模擬視頻信號,圖像分辨率小,延時極小。90年代后期,這一時期的視頻監(jiān)控系統(tǒng)變成數(shù)字視頻監(jiān)控,主要形式是模擬攝像機+數(shù)字視頻錄像機(DVR)。數(shù)字視頻錄像機(DVR)主要的作用是模數(shù)轉換、多畫面的編碼,存儲、檢索及回放,也叫作硬盤錄像機,提供本地控制界面。到2000年左后,這一時期的視頻監(jiān)控系統(tǒng)變成網(wǎng)絡視頻監(jiān)控,主要形式是模擬攝像機+DVS+存儲、模擬攝像機+視頻編碼器(DVR網(wǎng)絡)。視頻編碼器(DVR)主要用作連接CVBS和IP系統(tǒng),模數(shù)轉換、編碼,可提供前端緩存,盡可能縮短CVBS傳輸距離。2010年起實現(xiàn)更高清、智能的視頻監(jiān)控系統(tǒng):IP攝像機+存儲。IP攝像機具有網(wǎng)絡功能,同時具有高分辨率,超低延時,超低碼率。采用高清接口,保證圖像傳輸清晰、低延時,具備千兆以太網(wǎng)接口,通過無線網(wǎng)絡支持手機監(jiān)控。儲存可實現(xiàn)集中儲存,由中心存儲服務器統(tǒng)一管理錄像資料,也可以實現(xiàn)網(wǎng)絡存儲,通過協(xié)議儲存到云計算中心數(shù)據(jù)庫。視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)設備來分類主要分為:前端設備和后端設備,下面根據(jù)發(fā)展變化詳細解讀一下。前端設備主要指攝像機,攝像機主要有一下幾個類型的變化如表1所示。在前端設備中可靠的網(wǎng)絡接入和傳輸也是重要的部分,其關系到整個監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量和使用效果。因此,要根據(jù)項目的實際情況選擇合適的傳輸方式至關重要。目前大中型的視頻監(jiān)控工程中一般都采用光纖傳輸,光纖傳輸距離長,傳輸頻帶寬、容量大、重量輕、敷設方便、可靠性高。一般監(jiān)控點比較分散、距離控制中心較遠,或者監(jiān)控點距離最近的接入層交換機距離超過100m時,建議采用光纖傳輸方式。光纖的抗干擾能力可以避免雷擊和靜電的破壞,確保視頻信號的穩(wěn)定可靠的采集和傳輸。監(jiān)控工程項目中多采用光端機、光纖收發(fā)器、網(wǎng)絡交換機作為傳輸設備,能提供較高的網(wǎng)絡傳輸帶寬。1視頻光端機針對距離較遠,超出網(wǎng)線傳輸范圍的監(jiān)控點,運用視頻光端機無損耗光電轉換,將視頻圖像傳輸?shù)娇刂剖?通過矩陣系統(tǒng)使畫面上電視墻,也可通過矩陣系統(tǒng)提供視頻和控制接口調(diào)看監(jiān)控錄像。2模擬攝像機接入方式纖收發(fā)器其主要原理是通過光電耦合來實現(xiàn)通訊,不改變信號的編碼格式,仍為點對點光纖接入模式。數(shù)字攝像機使用雙絞線直接與光纖收發(fā)器連接,通過光纖傳輸,接入到監(jiān)控控制室。普通的模擬攝像機可以使用光端機。以上的接入方式存在以下缺點:(1)只適用于模擬監(jiān)控攝像機接入需求,720P、1080P分辨率的高清監(jiān)控攝像機(IPC)的接入需求不能適用。(2)組網(wǎng)技術老舊,網(wǎng)絡適應能力差,網(wǎng)絡結構復雜,擴展性能差,擴容成本高。(3)點對點系統(tǒng)對線路資源消耗極大,線路資源利用率低。(4)使用硬盤錄像機對資料進行存儲,需要控制室有一定空間,對能耗需求較大。3視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構隨著網(wǎng)絡高清攝像機的廣泛使用,更高畫質(zhì)超高畫質(zhì)的要求越來越多,合適的網(wǎng)絡交換機能夠滿足整個網(wǎng)絡架構的需求。對于監(jiān)控點較集中的區(qū)域,可以采用就近接入交換機進行匯集,然后通過光纖收發(fā)器接入到監(jiān)控中心的核心交換機。對于距離監(jiān)控中心較遠的周界點位,可以采用光纖以太網(wǎng)交換的千兆光口接入監(jiān)控中心核心交換機。其中接入光纖收發(fā)器端口采用百兆口與攝像機進行連接,完全滿足攝像機1~2Mbps的傳輸帶寬要求。現(xiàn)在一種PON接入技術也有應用,PON技術適用于720P/1080P/4K等各種高清、超高清攝像機接入需求,網(wǎng)絡結構簡單,系統(tǒng)穩(wěn)定性高,網(wǎng)絡擴展性能強,在建設初期可為設備預留足夠端口,后期擴容成本低,實現(xiàn)多點到點的接入。最后再說后端設備,主要是控制和儲存設備。按照儲存架構分為:本地儲存、網(wǎng)絡擴展儲存和集中儲存。本地存儲一般選用編碼器直接管理存儲,優(yōu)點是成本低,不依靠網(wǎng)絡傳輸,對網(wǎng)絡帶寬穩(wěn)定性等不做要求,使用本地設備對資料進行存儲,需要控制室有一定空間,對能耗需求較大。網(wǎng)絡擴展存儲是編碼器通過NFS/CIFS等協(xié)議共享網(wǎng)絡存儲器存儲空間,優(yōu)點是擴展性好,釋放了帶寬,提高了性能?？衫枚鄠€網(wǎng)絡別對監(jiān)控資料分布存儲,從而節(jié)省了儲存空間。集中存儲方式是通過中心存儲服務器統(tǒng)一管理錄像資料?？刂浦行陌汛鎯υO備集中管理,管理人員可以對存儲空間和存儲數(shù)據(jù)進行邏輯上的集中管理和全局的統(tǒng)一?？刂浦行氖菍⑹占乃斜O(jiān)控資料,對其在大屏幕上集中顯示和控制。隨時調(diào)看各個監(jiān)控點的畫面,暫停、放大,并進行編輯。監(jiān)控圖像顯示通過NVR上的VGA接口接到監(jiān)視器上進行顯示,通過操控系統(tǒng)實現(xiàn)畫面分割及輪詢顯示。隨著社會的發(fā)展和科技的進步,對視頻監(jiān)控要求越發(fā)提高。視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為