視頻監控發展概述
監控行業已經發展幾十年了，從zui初的一些簡單報警器發展到現在的網絡視頻監控，它已經滲透到我們生活工作的各個方面！在這個行業中，視頻監控始終是監控行業發展的主旋律，各種技術的進步和提高都圍繞視頻監控進行展開。受到技術發展條件的限制，視頻監控

經歷了以下幾個發展階段：

模擬監控
自從有了圖像傳感器技術，模擬監控技術就隨之發展起來。經過幾十年的發展，模擬監控已經非常成熟，各種配套設備非常完善，接口標準也非常統一，價格低廉，因此在現階段仍然是應用zui廣泛的。
模擬監控的特點是結構簡單，構建模擬監控系統常見的設備有視頻采集部分（各種攝像頭）、視頻線、監視器、磁帶錄像機。
從構建模擬監控的設備來看，它的劣勢也是非常明顯的。首先，因為通過視頻線進行模擬圖像信號傳輸，容易受到各種干擾，因此圖像損失會比較大，對布線的要求比較高；圖像的保存需要借用已經非常落后的磁帶錄像機，保存不方便，占用空間，圖像檢索也非常不方便；這樣組建起來的系統僅僅完成視頻的監看，而如果要聽聲音、采集告警、控制前端設備等，還需要構建配套系統，非常繁瑣，系統的靈活性程度很低。這些情況直到大容量硬盤、真正的數字圖像壓縮算法、快速的CPU處理器、網絡等技術獲得快速發展時（上世紀90年代中后期），模擬監控才得到逐步升級。

PC模式DVR
首*入數字化圖像處理的技術是圖像采集卡的出現，圖像采集卡可插入普通PC的插槽里，把接入的模擬圖像信號數字化后，應用MPEG4等壓縮算法，把圖像壓縮后保存進入硬盤，從圖像存儲上取代了磁帶機等設備。

同時利用PC對數字信號的處理技術，前端各種信號如告警輸入、告警輸出、云臺控制等也可以通過PC處理和控制。這樣，PC作為整個監控的核心，大大簡化了模擬監控的系統構成，智能化程度大大增強。

嵌入式DVR
PC模式的DVR存在一個明顯的問題是，PC軟件系統相對比較復雜，維護成本高，在前幾年，隨著嵌入式處理器的發展，尤其是DSP速度的提高，各個廠家們組建把PC模式的DVR簡化成直接基于嵌入式系統的DVR，這樣，一臺小型的DVR設備就可以完成以前PC模式DVR的所有功能。目前，數字視頻監控行業，該設備已經逐漸成為主流。
 DVR，Digital Video Recorder（硬盤錄像機），即數字視頻錄像機，相對于傳統的模擬視頻錄像機，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機，也被稱為DVR。它是一套進行圖像存儲處理的計算機系統，具有對圖像/語音進行長時間錄像、錄音、遠程監視和控制的功能。

DVS
DVS是隨著網絡快速發展和延伸而出現的設備。由于需要監控的范圍越來越大，很多圖像信號甚至需要在internet網進行傳送，而DVR系統中，圖像信號是引入到DVR設備上才進行數字化的，DVS的出現則解決了整個矛盾，它直接跟模擬攝像頭放置在一起，直接把模擬信號數字化，并進行壓縮后，通過網絡傳送到客戶端，這樣，客戶通過網絡就可以隨時隨地查看監控圖像，并通過網絡采集現場數據、控制云臺、進行語音對講。DVS分擔了很多DVR的工作，使監控范圍可以無限擴大，統一管理的監控點也達到了成千上萬路。目前，電信的“眼”以及網通的“寬視界”就是通過DVS設備實現的全國范圍內覆蓋。
DVS（digital video server）網絡視頻服務器，又叫數字視頻編碼器，是一種壓縮、處理音視頻數據的專業網絡傳輸設備，由音視頻壓縮編解碼器芯片、輸入輸出通道、網絡接口、音視頻接口、RS485串行接口控制、協議接口控制、系統軟件管理等構成，主要是提供視頻壓縮或解壓功能，完成圖象數據的采集或復原等,目前比較流行的基于MPEG-4或H.264的圖像數據壓縮通過Internet網絡傳輸數據以及音頻數據的處理。 

IP攝像機（IPCAM或網絡攝像機）
IPCAM將是數字監控的真正*，它的功能相當于把DVS和攝像頭的功能融合在一起，它具有顯著的優點，如安裝簡單、監控范圍大、性價比高、可以在IPCAM中集成各種智能功能。真正實現了全網數字化。
自1996 年，Axis（安訊士）發布了*款網絡攝像機以來，隨著各種技術的發展，IPCAM正經歷翻天覆地的變化。

IP攝像機的結構
目前，IP攝像機種類眾多，但不外乎由以下幾個基本部件構成：

鏡頭
按焦距為固定焦距式、按光圈分是固定光圈、按焦距數字大小為標準鏡頭，zui常用的鏡頭是標準鏡頭，在實際的拍攝中，它的使用頻率是較高的。標準鏡頭是一種成像質量上佳的鏡頭，它對于被攝體細節的表現非常有效。鏡頭規格一般分為1/3″、1/2″和2/3″等）。
f=u•D/U 　　（2） f=h•D/H    H=1.333•U　
　f：鏡頭焦距、U：景物實際高度、H：景物實際寬度、D：鏡頭至景物實測距離、u：圖像寬度、h：圖像高度
     以光圈大小（F值）而言，光圈愈大則其所代表的F值愈小，所需的照度愈低。
鏡頭焦距：3.6mm，4.5mm，6mm，8mm，12mm，鏡頭焦距越大，可視距離越遠，但可視角度越小。
圖象傳感器
 圖像傳感器，是組成數字攝像頭的重要組成部分。根據元件的不同，可分為CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合元件）和CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體元件）兩大類。
 CCD是應用在攝影攝像方面的技術元件，CMOS則應用于較低影像品質的產品中，它的優點是制造成本較CCD更低，功耗也低得多，這也是市場很多采用USB接口的產品無須外接電源且價格便宜的原因。盡管在技術上有較大的不同，但CCD和CMOS兩者性能差距不是很大。目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜選擇元件尺寸較大的為好。

視頻壓縮單元
MJPEG（Motion JPEG）壓縮技術，主要是基于靜態視頻壓縮發展起來的技術，它的主要特點是基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化，只單獨對某一幀進行壓縮。 　　MJPEG壓縮技術可以獲取清晰度很高的視頻圖像，可以動態調整幀率、分辨率。但由于沒有考慮到幀間變化，造成大量冗余信息被重復存儲，因此單幀視頻的占用空間較大，目前流行的MJPEG技術的也只能做到3K字節/幀，通常要8~20K！
強大的H.264視頻壓縮引擎使產品獲得*的壓縮比、高質量的圖像質量和良好的網絡傳輸性能。高性能的DSP處理器能靈活的配置視頻編/解碼器：動態設置分辨率、幀率、碼率、圖像質量等；可以雙碼流輸出，達到本地存儲和網絡傳輸分別處理的功能。
*處理器單元
存儲單元
網絡單元
數據接口單元（RS232/RS485/告警輸入輸出）
嵌入式操作系統

為了把IP攝像機應用到各種場合，各個廠家絞盡腦汁，把以上部件進行整合，并附加上一些外圍設備，開發出不同的IP攝像機，如：
網絡槍機（一種普通外觀的網絡攝像機）
網絡快球（把云臺、解碼器等整合在一起）
日夜機型（增加紅外燈照明，適用夜間使用）
防水型（增加一些防水接口等部件，用于室外惡劣環境）
家用型（外觀小巧，功能簡單適用）
智能型（增加智能識別軟件，可用于一些特定場合的目標識別，如人臉、車牌等）

視頻壓縮算法
IP攝像機主要實現數字圖象的采集、壓縮、發送，其中，壓縮是zui核心的部分。由于從圖象傳感器獲得的數字圖象數據量巨大，目前的網絡環境根本無法傳送，因此必須經過壓縮才能進行傳送。目前，主流的壓縮格式有以下幾種：
M-JPEG：采用幀內壓縮模式，壓縮后的圖象質量，但壓縮后的碼流也zui大，由于采用幀內壓縮，便于*取證時采用。
MPEG4：壓縮率大大提高，碼流變小，便于網絡傳輸，圖象信息有所損失。對壓縮芯片要求較高。
H.264：比MPEG4壓縮率更大，碼流更小，更有利于網絡傳送，在相同碼流的情況下，圖象質量更好。但算法復雜度大大提高，對壓縮芯片要求更高。

圖象分辨率
指構成圖象的點陣數量，如橫向為640點陣，縱向為480點陣，則圖象分辨率為640×480，也就是我們通常說的VGA格式圖象。在監控行業，經常應用到的一些格式為：
D1   （1280×720）；
VGA  （640×480）；
QVGA  （320×240）；
VGA（160×120）

從圖象傳感器傳出的zui大圖象信號如果是VGA格式的，那么640*480=307200，我們就說該圖象傳感器支持30萬像素。

在圖象信號處理過程中，如果圖象分辨率越高，則要求的運算量越大，目前主流的IPCAMzui大支持到實時D1。即要求一秒鐘實現25幀D1圖象的壓縮處理。

視頻質量的評價標準
圖象分辨率：圖象分辨率越高，展現的圖象細節也就越多，圖象質量看上去越好，但對圖象壓縮芯片的要求越高；
色彩還原性：能否把環境的真實色彩展現出來，由于鏡頭或壓縮算法等原因，可能導致圖象偏色，嚴重偏色時，可能把綠色變成紅色，紅色變成綠色等現象；
圖象變形：如果配的鏡頭不匹配，可能會導致圖象變形，當然，有時候為了看到更大的畫面，配上廣角鏡頭，圖象看來就有一點球面的感覺；
 

視頻速度：也就是一秒鐘可以看到多少幀的圖象，如果有15幀以上，視頻幾乎就是連續的了，如果達到25幀，則就是實時視頻了。
視頻時延：由于IPCAM是遠距離監控，把現場采集的圖象經過壓縮處理傳送到遠端再看到之間的時間，要做時延。如果我們要對現場設備進行控制，要求時延盡可能小，當需要抓拍一張圖時，如果時延很大，那個場景早就過去了。

影響視頻質量的因素很多，如鏡頭、傳感器質量、壓縮算法、壓縮芯片、網絡速度、硬件布板、客戶端電腦配置、客戶端軟件等等。很多因素是相輔相成的，片面提高某一部分的質量，也并不一定能提高zui終用戶看到的圖象質量。在產品設計階段，通常會考慮傳感器、壓縮算法、壓縮芯片、硬件布板這幾個因素。產品出廠后，客戶可以自己選配鏡頭，并組建相應的網絡，從而確保整體圖象效果更佳。

芯片
B系列采用華邦，H系列采用海思的。
華為海思——高性能、高集成度、低功耗的應用處理芯片Hi3611 內嵌ARM 處理器和媒體硬件加速模塊，集成完整的電源管理單元和靈活的音頻處理單元，提供完整硬件安*方案，有著業界的低功耗設計。Hi3611 具有優良的性能和功耗比，集成度高，特別適用于要求低功耗、高性能、高開放性的消費電子領域。華為海思K3是采用低成本又聚集多種功能的智能手機解決方案，高性能、高集成度、低功耗的應用處理芯片Hi3611，內嵌ARM處理器和媒體硬件加速模塊，集成完整電源管理單元和靈活的音頻處理單元，提供完整硬件安*方案，有著業界的低功耗設計。其zui大特點即方案的完整度，提供的參考設計是能夠通過微軟LTK測試的完整樣機，規格上包含了EDGE Modem、WiFi、GPS（支持A -GPS）、Bluetooth、FM以及CMMB，同時在Windows 6.1.5基礎上，還提供FM和CMMB等商用品質的應用軟件。為確保客戶的快速導入，海思甚至提供了全套的生產測試方案。