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數(shù)字模擬大戰(zhàn) 視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢全解讀

閱讀：2934發(fā)布時間：2014-6-17

　　安全防范系統(tǒng)是以維護(hù)社會公共安全為目的，運用安全防范產(chǎn)品和其它相關(guān)產(chǎn)品所構(gòu)成的入侵報警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、防爆安全檢查系統(tǒng)等;或由這些系統(tǒng)為子系統(tǒng)組合或集成的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。據(jù)《中國安防行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》顯示，截至2010年，我國安防行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)2300多億元，其中安防產(chǎn)品產(chǎn)值約為1000億元。而根據(jù)《規(guī)劃》對于“十二五”期間產(chǎn)業(yè)規(guī)模翻一番的要求估算，2015年安防行業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)5000億元。視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為安防系統(tǒng)的重要組成部分，由于其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展、行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，占據(jù)了整個國內(nèi)安防行業(yè)*半數(shù)以上。本文主要探討視頻監(jiān)控發(fā)展演變的歷程。
　　
　　視頻監(jiān)控發(fā)展的四個階段
　　
　　隨著計算機(jī)多媒體技術(shù)、編碼壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、存儲技術(shù)等與視頻監(jiān)控的不斷融合，視頻監(jiān)控的發(fā)展經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控、數(shù)字視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控、高清視頻監(jiān)控的演進(jìn)，產(chǎn)品的功能、形態(tài)和視頻監(jiān)控的組成架構(gòu)等各方面都發(fā)生了巨大的變化。
　　
　　模擬視頻監(jiān)控階段
　　
　　模擬視頻監(jiān)控開始于20世紀(jì)70年代，該階段主要利用模擬攝像機(jī)進(jìn)行視頻信號采集，通過同軸電纜將視頻信號傳輸?shù)骄仃囍鳈C(jī)或顯示與記錄設(shè)備。在模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，以模擬矩陣、模擬鍵盤為主的切換控制設(shè)備是整個系統(tǒng)的核心，而顯示與錄像設(shè)備則多采用監(jiān)視器和磁帶式錄像機(jī)(VCR，VideoCassetteRecorder)。
　　
　　模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)又稱為閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV，ClosedCircuitevision)，它由模擬攝像機(jī)、視頻分配器、模擬矩陣、控制鍵盤和磁帶錄像機(jī)(VCR)等組成，可以實現(xiàn)監(jiān)視、錄像、回放等基本功能，主要采用同軸電纜(75Ω，1.0Vp-p)進(jìn)行復(fù)合視頻廣播信號(CVBS，CompositeVideoBroadcastSignal，)的傳輸。
　　
　　數(shù)字視頻監(jiān)控階段
　　
　　數(shù)字視頻監(jiān)控開始于20世紀(jì)90年代末期，該階段主要利用視頻壓縮板卡將模擬攝像機(jī)采集的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮，同時利用PC機(jī)進(jìn)行本地存儲。該階段的硬盤錄像機(jī)采用PC式架構(gòu)，主要實現(xiàn)了模擬信號數(shù)字化和視頻編碼、壓縮、存儲功能，在網(wǎng)絡(luò)傳輸、軟件應(yīng)用、矩陣控制等方面的功能并不十分完善，因此在實際項目應(yīng)用中，通常與模擬矩陣配合使用。
　　
　　PC式硬盤錄像機(jī)(PC-DigitalVideoRecoder，PC-DVR)誕生于數(shù)字視頻監(jiān)控時代的起步階段，為數(shù)字視頻監(jiān)控能夠順利完成模擬信號的數(shù)字化提供了可靠保障，有效解決了模擬視頻監(jiān)控錄像存儲介質(zhì)及存儲周期的局限性問題。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由模擬攝像機(jī)、PC式硬盤錄像機(jī)、顯示器等組成，可以實現(xiàn)監(jiān)視(監(jiān)聽)、錄像、回放、報警聯(lián)動、語音對講、實時控制等基本功能。
　　
　　PC式硬盤錄像機(jī)除能實現(xiàn)前端模擬信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮外，還能實現(xiàn)壓縮數(shù)據(jù)的本地存儲，信號傳輸介質(zhì)仍是同軸電纜(75Ω，1.0Vp-p)。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控階段
　　
　　網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控開始于2005年左右，該階段初期主要利用嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像(E-DVR，EmbeddedDigitalVideoRecoder)或嵌入式視頻服務(wù)器(DVS，DigitalVideoServer)將模擬信號進(jìn)行數(shù)字化、編碼、壓縮后接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控。隨著平安城市建設(shè)的不斷深入、金融等行業(yè)視頻監(jiān)控規(guī)模的不斷擴(kuò)大，視頻監(jiān)控的聯(lián)網(wǎng)需求日漸明顯，對視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。目前，我國視頻監(jiān)控行業(yè)已基本實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。
　　
　　1、模擬接入方式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控
　　
　　日常應(yīng)用中，小型監(jiān)控場景中如果對視頻清晰度要求不是很高，可能會選用模擬方案，即采用“模擬攝像機(jī)+DVR+顯示器+PC(客戶端)”的架構(gòu)。在該種架構(gòu)下，前端通常采用標(biāo)清模擬攝像機(jī)實現(xiàn)視頻信號的采集，通過同軸電纜傳輸?shù)紻VR中進(jìn)行編碼并存儲，DVR可接顯示器進(jìn)行實時預(yù)覽、回放等操作。該方案中一般由DVR實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，客戶端可通過遠(yuǎn)程訪問DVR，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。
　　
　　2、模數(shù)混合接入方式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控
　　
　　前端模擬攝像機(jī)的信號可以直接傳送到監(jiān)控中心，也可以通過在靠近前端設(shè)備處放置視頻編碼設(shè)備，將若干路模擬視頻信號進(jìn)行數(shù)字化、編碼壓縮，轉(zhuǎn)換為可以在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包(或直接使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī))，通過IP網(wǎng)絡(luò)(有線/無線方式)傳送到監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心內(nèi)，模擬信號通過視頻分配器接入模擬矩陣，而數(shù)字信號則通過視頻解碼設(shè)備轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號接入模擬矩陣，所有的視音頻數(shù)據(jù)存儲在混合型硬盤錄像機(jī)(H-DVR)中。
　　
　　高清視頻監(jiān)控階段
　　
　　聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控作為一種基本應(yīng)用被滿足后，渴望看清人臉、車牌等細(xì)節(jié)特征的需求使得用戶的注意力轉(zhuǎn)移到了視頻清晰度的提升上，高清視頻監(jiān)控開始嶄露頭角。
　　
　　要實現(xiàn)真正意義上的高清視頻監(jiān)控，采集、傳輸、存儲、解碼、顯示、控制各個環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格要求，缺一不可。我國的視頻監(jiān)控行業(yè)尚處于高清視頻監(jiān)控的起步階段，高清這個趨勢仍將持續(xù)很長一段時間。
　　
　　1、全I(xiàn)P接入方式的高清視頻監(jiān)控
　　
　　全I(xiàn)P接入方式的高清監(jiān)控是目前zui為典型的應(yīng)用模式之一。該架構(gòu)下，視音頻數(shù)據(jù)以IP包的形式在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸。
　　
　　前端：采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)進(jìn)行視頻圖像采集后編碼壓縮通過網(wǎng)絡(luò)回傳，并可將報警和聲音等信號接入攝像機(jī)一并回傳。
　　
　　傳輸：數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)層層連接。
　　
　　存儲：因為視頻流全部為編碼后的數(shù)字信號，可以通過NVR、NAS或IPSAN做存儲。
　　
　　顯示：可通過解碼器對前端視頻源進(jìn)行解碼上墻顯示，完成圖像顯示的輪巡、切換等操作。
　　
　　控制：可通過鍵盤控制解碼器或者前端球機(jī)、云臺等設(shè)備完成相應(yīng)操作。
　　
　　管理：可通過客戶端對所有的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，并與報警、聲音等信號進(jìn)行聯(lián)動。
　　
　　2、全數(shù)字接入方式的高清視頻監(jiān)控
　　
　　一般來看，全數(shù)字接入方式的高清監(jiān)控模式相對應(yīng)用較少。
　　
　　前端：攝像機(jī)傳輸?shù)男盘柺菑膱D像傳感器上采集到未經(jīng)壓縮的裸數(shù)據(jù)，在圖像細(xì)節(jié)、色彩還原、控制延遲等方面比網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)有優(yōu)勢，但成本較高。
　　
　　傳輸：數(shù)據(jù)傳輸一般通過HD-SDI或者光線傳輸，因HD-SDI傳輸zui大距離100米，若要進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸則需采用光端機(jī)。
　　
　　存儲：因為傳輸回中心的視頻流是未經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)，容量很大，需要經(jīng)過高清編碼器壓縮后才可以通過NVR、NAS或IPSAN做存儲。
　　
　　顯示：傳輸回中心的視頻流可通過視頻分配器分離出一路視頻上數(shù)字矩陣，數(shù)字矩陣可對HD-SDI信號和光線信號等直接進(jìn)行切換上墻顯示，也可以完成圖像顯示的輪巡、切換等操作，但是數(shù)字矩陣成本較高。
　　
　　控制：可通過鍵盤控制數(shù)字矩陣或者前端球機(jī)、云臺等設(shè)備完成相應(yīng)操作。
　　
　　管理：可通過客戶端對所有的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，并與報警、聲音等信號進(jìn)行聯(lián)動。
　　
　　結(jié)束語
　　
　　2010年被視為高清監(jiān)控的元年，各大廠家紛紛推出以高清攝像機(jī)為主的產(chǎn)品和解決方案，在各大論壇交流中“高清”的呼聲也越來越多。
　　
　　這兩年，企業(yè)逐漸加大對高清產(chǎn)品的投入，并著其他中小企業(yè)加速向高清時代邁向，“高清”、“高清監(jiān)控”等概念逐漸被大家認(rèn)知與接受。但接踵而來的是高清監(jiān)控帶來的海量信息的存儲、檢索問題。面對如此龐大的信息，如何有效解放人力、提高事前防范能力;如何整合社會各行各業(yè)視頻資源、節(jié)約存儲空間、實現(xiàn)信息互聯(lián)互通成為我們下一步需要思考的重要問題。

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