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(jì)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(hào)。到目前為止，它是網(wǎng)絡(luò)上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。其中不光設(shè)備升級(jí),傳輸媒介、儲(chǔ)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(gè)階段。90年代初,這一時(shí)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(jī)+錄像機(jī)(磁帶式)這種形式,其傳輸媒介為同軸電纜,模擬攝像機(jī)輸出的模擬視頻信號(hào),圖像分辨率小,延時(shí)極小。90年代后期,這一時(shí)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(jī)+數(shù)字視頻錄像機(jī)(DVR)。數(shù)字視頻錄像機(jī)(DVR)主要的作用是模數(shù)轉(zhuǎn)換、多畫面的編碼,存儲(chǔ)、檢索及回放,也叫作硬盤錄像機(jī),提供本地控制界面。到2000年左后,這一時(shí)期的視頻監(jiān)控系統(tǒng)變成網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,主要形式是模擬攝像機(jī)+DVS+存儲(chǔ)、模擬攝像機(jī)+視頻編碼器(DVR網(wǎng)絡(luò))。視頻編碼器(DVR)主要用作連接CVBS和IP系統(tǒng),模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼,可提供前端緩存,盡可能縮短CVBS傳輸距離。2010年起實(shí)現(xiàn)更高清、智能的視頻監(jiān)控系統(tǒng):IP攝像機(jī)+存儲(chǔ)。IP攝像機(jī)具有網(wǎng)絡(luò)功能,同時(shí)具有高分辨率,超低延時(shí),超低碼率。采用高清接口,保證圖像傳輸清晰、低延時(shí),具備千兆以太網(wǎng)接口,通過無線網(wǎng)絡(luò)支持手機(jī)監(jiān)控。儲(chǔ)存可實(shí)現(xiàn)集中儲(chǔ)存,由中心存儲(chǔ)服務(wù)器統(tǒng)一管理錄像資料,也可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),通過協(xié)議儲(chǔ)存到云計(jì)算中心數(shù)據(jù)庫。視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備來分類主要分為:前端設(shè)備和后端設(shè)備,下面根據(jù)發(fā)展變化詳細(xì)解讀一下。前端設(shè)備主要指攝像機(jī),攝像機(jī)主要有一下幾個(gè)類型的變化如表1所示。在前端設(shè)備中可靠的網(wǎng)絡(luò)接入和傳輸也是重要的部分,其關(guān)系到整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量和使用效果。因此,要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇合適的傳輸方式至關(guān)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(zhǎng),傳輸頻帶寬、容量大、重量輕、敷設(shè)方便、可靠性高。一般監(jiān)控點(diǎn)比較分散、距離控制中心較遠(yuǎn),或者監(jiān)控點(diǎn)距離最近的接入層交換機(jī)距離超過100m時(shí),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(hào)的穩(wěn)定可靠的采集和傳輸。監(jiān)控工程項(xiàng)目中多采用光端機(jī)、光纖收發(fā)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)作為傳輸設(shè)備,能提供較高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。1視頻光端機(jī)針對(duì)距離較遠(yuǎn),超出網(wǎng)線傳輸范圍的監(jiān)控點(diǎn),運(yùn)用視頻光端機(jī)無損耗光電轉(zhuǎn)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(jī)接入方式纖收發(fā)器其主要原理是通過光電耦合來實(shí)現(xiàn)通訊,不改變信號(hào)的編碼格式,仍為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖接入模式。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)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(jī)可以使用光端機(jī)。以上的接入方式存在以下缺點(diǎn):(1)只適用于模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)接入需求,720P、1080P分辨率的高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)(IPC)的接入需求不能適用。(2)組網(wǎng)技術(shù)老舊,網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力差,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,擴(kuò)展性能差,擴(kuò)容成本高。(3)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)對(duì)線路資源消耗極大,線路資源利用率低。(4)使用硬盤錄像機(jī)對(duì)資料進(jìn)行存儲(chǔ),需要控制室有一定空間,對(duì)能耗需求較大。3視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)隨著網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)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(luò)交換機(jī)能夠滿足整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的需求。對(duì)于監(jiān)控點(diǎn)較集中的區(qū)域,可以采用就近接入交換機(jī)進(jìn)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(jī)。對(duì)于距離監(jiān)控中心較遠(yuǎn)的周界點(diǎn)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(jī)。其中接入光纖收發(fā)器端口采用百兆口與攝像機(jī)進(jìn)行連接,完全滿足攝像機(jī)1~2Mbps的傳輸帶寬要求?，F(xiàn)在一種PON接入技術(shù)也有應(yīng)用,PON技術(shù)適用于720P/1080P/4K等各種高清、超高清攝像機(jī)接入需求,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,系統(tǒng)穩(wěn)定性高,網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性能強(qiáng),在建設(shè)初期可為設(shè)備預(yù)留足夠端口,后期擴(kuò)容成本低,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)到點(diǎn)的接入。最后再說后端設(shè)備,主要是控制和儲(chǔ)存設(shè)備。按照儲(chǔ)存架構(gòu)分為:本地儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展儲(chǔ)存和集中儲(chǔ)存。本地存儲(chǔ)一般選用編碼器直接管理存儲(chǔ),優(yōu)點(diǎn)是成本低,不依靠網(wǎng)絡(luò)傳輸,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬穩(wěn)定性等不做要求,使用本地設(shè)備對(duì)資料進(jìn)行存儲(chǔ),需要控制室有一定空間,對(duì)能耗需求較大。網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展存儲(chǔ)是編碼器通過NFS/CIFS等協(xié)議共享網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間,優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性好,釋放了帶寬,提高了性能?？衫枚鄠€(gè)網(wǎng)絡(luò)別對(duì)監(jiān)控資料分布存儲(chǔ),從而節(jié)省了儲(chǔ)存空間。集中存儲(chǔ)方式是通過中心存儲(chǔ)服務(wù)器統(tǒng)一管理錄像資料?？刂浦行陌汛鎯?chǔ)設(shè)備集中管理,管理人員可以對(duì)存儲(chǔ)空間和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)其在大屏幕上集中顯示和控制。隨時(shí)調(diào)看各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的畫面,暫停、放大,并進(jìn)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(jìn)行顯示,通過操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)畫面分割及輪詢顯示。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,對(duì)視頻監(jiān)控要求越發(fā)提高。視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為