组建大型视频监控系统的基本解决方案

文章摘要：摘要：文章立足视频监控系统设计和安装的实践经验，对比、分析和探讨了大型视频监控系统的几种基本组建方案。 关键词：数字硬盘录像机 网络摄像机 网络视频服务器 数字矩阵 组建大型视频监控系统，需要考虑监控范围、传输难度及图像效果等因素。根据用户诸如监控范围广，监控点多，采用电视墙显示的方式，具有备录像功能的要求。就目前的技术而言，从传输方式以及监控中心的组成来划分，基本存在以下三种类型的解决方案。 1模拟视频监控系统方案 大型分布式视频监控项目，模拟视频监控系统方案是一个投资和施工难度大，功能单一的保守技术方案。其系统拓扑结构见图1。 图1 模拟视频监控系统 模拟视频监控系统采用同轴电缆或

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摘要：文章立足视频监控系统设计和安装的实践经验，对比、分析和探讨了大型视频监控系统的几种基本组建方案。
关键词：数字硬盘录像机 网络摄像机  网络视频服务器 数字矩阵 

组建大型视频监控系统，需要考虑监控范围、传输难度及图像效果等因素。根据用户诸如监控范围广，监控点多，采用电视墙显示的方式，具有备录像功能的要求。就目前的技术而言，从传输方式以及监控中心的组成来划分，基本存在以下三种类型的解决方案。
1模拟视频监控系统方案
大型分布式视频监控项目，模拟视频监控系统方案是一个投资和施工难度大，功能单一的保守技术方案。其系统拓扑结构见图1。 
 
图1 模拟视频监控系统
模拟视频监控系统采用同轴电缆或光纤传输视频信号，虽然其传输距离受到一定的限制，但其与监视中心信号直通，图像品质得到了充分的保证，实时性优于以IP包方式传输音视频信号的数字化网络监控系统。
模拟监控系统的缺点也很明显，主要包括：
（1）    结构模式单一，一套模拟视频监控系统只能采取单一的结构模式。
（2）    系统资源的利用率低。对于已经建好的系统，难以添加新的监控点，系统的扩展能力差。
（3）    无法形成有效的报警联动。在模拟监控系统中，各部分独立运作，相互之间的控制协议很难互通，只能在有限的范围内进行联动。
（4）    模拟监控系统一般采用传统的长延时录像机对视频信号进行录像保存，具有存储时间有限、资料查询难度大、录像存储成本高、录像资料共享难度大和质量差的缺点。这种方式在目前基本趋于淘汰。
2模拟与数字混合型视频监控系统方案
这种方式是在第一种方案的基础上，采用数字硬盘录像机（DVR）来取代传统的长延时录像机，实现视频图像的记录，是监控系统从模拟到数字的一个标志性的里程碑。数字硬盘录像机分为PC式和嵌入式两种。它利用数字压缩技术将前端摄像机传回的视频图像动态保存到计算机硬盘上，可以刻成数据光盘。通过程序实现移动侦测录像、报警触发录像和自定义时间录像等。在录像、资料保存和回放调阅上彻底避免了长延时录像机的不足。所有视频线路在中心机房通过环接或视频分配到模拟视频矩阵和DVR，有人也称之为模数混合的解决方案。
但是，这种监控模式，同样具有以下几个方面的缺点：
（1）    增加了投资；
（2）    由于录像资料是分机存储，以及硬盘本身存储存在的脆弱性，因而增加了录像资料的不安全因素和管理的难度。 
 
图2 采用了数字录像的模拟技术方案
3数字式视频监控系统方案
数字式视频监控系统方案以网络为平台，采用TCP/IP协议来采集、传输图像和音频信号，网络拓扑结构见图3。该方案完全突破距离的限制，利用了计算机网络平台，系统具备拓展性好，兼容性佳，集成度高等优点。其主要由前端基本单元、网络监控点、录像服务器和数字矩阵等构成。 
 
图3 数字视频监控系统技术方案

（1）前端基本单元的构成
前端基本单元是构成数字化视频监控系统的重要部分，可看成是网络的一个节点。相对于中心管理系统来说，基本单元的扩充只是IP地址的增加而已。目前基本单元有两种实现方式。
①网络摄像机，直接接入网络，实现图像的压缩传输，内置一个嵌入式WEB服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送到内置的WEB服务器。登陆网络的用户可以直接用浏览器观看WEB服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作，并具有报警输入输出功能。网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D转换器、图像与声音控制器、网络服务器、外部报警和控制接口等部分组成。这种方式的最大特点是一体化和网络化，但造价较高，图像处理方面的技术实现不够好，在模拟摄像机非常成熟的今天，要想完全取而代之，可能还需要一个时期。另外网络摄像机对应用环境有要求较高，前端实时报警信号的接入和处理功能较差。

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