视频监控系统的发展趋势

    视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控系统正朝着前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化、视频处理智能化的方向发展。

    1．系统架构的不断创新

    目前在大型联网监控系统的应用中，主要出现了两种主流的较为成熟的方式：一种是利用视频矩阵联网的方式，矩阵子系统之间通过以太网联网，传输视频图像；另一种是利用计算机网络传输方式，中心采用数字矩阵，实现远程对子系统视频图像的监控。

    通过计算机网络联网方式的系统中，又可以分为两种主要的系统架构，一种是采用基于IP摄像机，以嵌入式网络视频服务器为核心，通过网络集中存储的方式实现的系统架构；另一种是通过DVR/DVS数字录像设备实现分布式存储和联网的系统架构。

    1.1.矩阵联网系统的新方向

    1.1.1.基于监控专网传输的传统矩阵联网系统

    随着网络技术的发展，以及视频数字化应用的冲击，传统矩阵告别了RS232、RS422的联网方式，出现了矩阵子系统之间通过以太网联网的新架构。此类联网矩阵在大型系统中充分利用了数字设备联网的网络通道，叠加新的功能，演绎着新的应用趋势，图一为基于监控专网传输的传统矩阵联网系统结构的示意图。

图一、基于监控专网传输的传统矩阵联网系统结构示意图

    此类系统在公安系统中应用较多，在分局与派出所构建监控系统联网的基础上，增加双向音频通道，利用音频矩阵跟随图像切换的特点，可叠加视频会议功能。

    类似系统中，叠加视频会议功能，所需设备投资非常有限，并且便于管理和维护，派出所不用专门配置常见的数字视频会议系统中专用的计算机，会议终端设备可为会议室内的电视机和话筒。系统更加稳定，音视频完全同步并且无延时。

    1.1.2.基于计算机网络传输的数字矩阵联网系统

    目前，随着嵌入式技术的出现和不断完善， 一种以嵌入式技术为依托，以网络通信技术为平台，以高清晰图像处理为特色的网络视频监控系统的出现，引发了数字视频监控技术的革命。数字电视监控系统充分利用当前的数字视频压缩技术将模拟视频信号经数字压缩转换成为一种可以在基于TCP/IP网络上传输的特殊数据流，利用网络技术实现局域网、广域网、无线网的图像监控，突破了地域的限制，实现了远程监控、无人职守功能。使在监控点分散的区域能实现多点对多点的监控，集中管理，图二为基于计算机网络传输的数字矩阵联网系统结构示意图。

图二、基于计算机网络传输的数字矩阵联网系统结构示意图

    基于计算机网络传输的数字矩阵联网系统的特色主要有以下几点：
    （1）系统的性能上更稳定，且便于安装、维护，易于实现系统的模块化设计，便于管理、维护；
    （2）系统在计算机网络上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；
    （3）系统利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线；
    （4）系统结构灵活，扩展性强。只需要在网络上增加相应的前端设备和客户端软硬件即可实现扩展，不仅方便而且经济；
    （5）数字视频记录具有清晰度高、索引方便、磨损小、容量大等优点，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷；
    （6）系统是建立在计算机技术之上的，因此操作界面更为直观、友好，操作更为简便。对使用者的专业素质要求大大降低，在计算机不断普及的今天，数字化产品对用户的使用来说更易接受。

    1.2.硬盘录像机和网络视频服务器联网系统的新起点

    1.2.1.基于网络视频服务器的数字化系统

    在数字化网络联网系统中，基于IP摄像机，以嵌入式网络视频服务器为核心，通过网络集中存储方式的系统解决方案代表了监控系统的主流发展趋势。

    数字化监控系统是将计算机网络技术、多媒体技术与监控技术有机地结合起来的一种全新的监控系统。它能将监控系统和计算机网络系统连接起来，使两个相互独立的系统开始走向融合，实现真正的三网合一（数据、语音和图像），在理念和方式上取得了重大突破。利用计算机网络技术，将数字化的监控信息传送到网络上，与现有的信息管理系统融为一体，使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用，提高管理水平和管理效率。数字化监控系统的出现已经突破了传统监控的范畴，在其基础上增加了管理的概念，并成为现代化管理的一个有效手段，图三为基于网络视频服务器的数字化系统结构示意图。

图三、基于网络视频服务器的数字化系统结构示意图

    此类系统的优势主要表现在以下几个方面：
    （1）系统容量大，在传输中占用的带宽很小，可以有任意多的前端摄像机和多个分控中心，目前较好的类似系统网络延时小于100毫秒；扩容方便，无论增加摄像机或监视器都只需要增加相应的终端设备和编解码器而无须对已有的系统作任何改动；
    （2）视频质量较高，现有的视频编解码技术可以达到DVD的清晰度，完全满足安防5级图像的要求；
    （3）施工简单方便维护，由于采用网络传输方式，可以省却很多线缆，减少施工量，在中心控制机房也无需大量的视频电缆，方便管理与维护。

    1.2.2.基于DVR/DVS数字录像设备的数字化系统

    在计算机网络联网系统中，另一种采用DVR/DVS数字录像设备实现分布式存储和联网的系统架构现阶段已经有了非常成熟的应用，但是随着监控技术的发展和应用的提升，也出现了基于应用层的新技术。

    基于DVR/DVS数字录像设备的数字化系统突破了以往传统的数字硬盘录像机、模拟矩阵、摄像机等独霸天下的局面。数字化系统中新增加的智能图像分析、车牌识别、人面识别、智能搜索引擎、智能寻像、多媒体指挥平台等高效实用的功能作为一种独立的产品型态也逐渐进入了人们的视野，图四为基于DVR/DVS数字录像设备的数字化系统结构示意图。

图四、基于DVR/DVS数字录像设备的数字化系统结构示意图。

    基于DVR/DVS数字录像设备的数字化系统控制站点多，系统视频容量大；从图像采集开始进行数字化处理、传输，各个DVR/DVS都有独立的IP地址，采用分布式的信息转发和存储，将数字化的视频压缩信号直接连接到LAN/WAN中作为整个网络的视频共享资源，大大提高了网络带宽利用率；实现远程维护、远程配置、远程状态查询，减少现场维护工作量，远程管理就像在本地一样方便。

    此类系统以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能、实用的图像分析为特色，越来越多的在实际应用中逐渐为用户所接受。

    2、视频监控产品的增值功能

    随着系统集成应用需求的发展变化，拥有了很多有特色和典型的解决方案，而作为监控系统组成部分的监控产品也出现了很多增值功能和新产品。

    目前较为先进的DVR/DVS数字录像设备中就附加了智能图像分析、车牌识别、人面识别、智能搜索引擎、智能寻像、多媒体指挥平台等高效实用的增值功能。

    智能图像分析功能作为一种新兴的技防手段可以通过电脑软件自动地对视频图像进行分析，对于视频图像中出现的可