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1、模擬、數字、網絡視頻監控系統模擬、數字、網絡視頻監控系統宣講人：徐文杰 行業概述行業概述 模擬監控模擬監控 數字監控數字監控 網絡監控網絡監控 技術對比技術對比 寬視界方案寬視界方案行業概述行業概述 我國安防行業經過幾十年的發展，從早期的模擬監控進入數字監控階段，現今隨著計算機技術、存儲容量、視頻編解碼技術、寬帶覆蓋率及網絡帶寬的不短提高，安防行業中的視頻監控領域正逐步進入網絡化的全數字階段。網絡化監控正以直觀、方便、內容豐富等特點日益受到各屆關注，同時也引發了監控技術的一場革命。從2005年開始，各地視頻監控系統紛紛開始網絡化數字化布局，但地域覆蓋面較小，無法真正實現網絡化監控。縱覽全國，能
2、夠很好推進視頻監控系統網絡化進程的企業非擁有豐富網絡資源的電信運營商莫屬。據權威部門的統計，國內網絡化視頻監控行業每年的平均增幅在1530左右，因此視頻監控行業正面臨著良好的發展機遇。 行業概述行業概述 模擬監控模擬監控 數字監控數字監控 網絡監控網絡監控 技術對比技術對比 寬視界方案寬視界方案模擬監控模擬監控 在20世紀90年代初以前，主要是以模擬設備為主的閉路電視監控系統，稱為第一代模擬監控系統。圖像信息采用視頻電纜，以模擬方式傳輸，一般傳輸距離不能太遠，主要應用于小范圍內的監控，監控圖像一般只能在控制中心查看。本地模擬信號監控系統主要由攝像機、視頻矩陣、監視器、錄像機等組成，利用視頻傳輸
3、線將來自攝像機的視頻連接到監視器上，利用視頻矩陣主機，采用鍵盤進行切換和控制，錄像采用使用磁帶的長時間錄像機；遠距離圖像傳輸采用模擬光纖，利用光端機進行視頻的傳輸。 攝像頭攝像頭矩陣控制鍵盤矩陣控制鍵盤矩陣控制主機矩陣控制主機磁帶錄像機磁帶錄像機監控中心電視墻監控中心電視墻模擬監控模擬監控_設備概述設備概述攝像機：攝像機：云臺：云臺：支架：支架：防護罩：防護罩： 攝像機是獲取監視現場圖像的前端設備，它以面攝像機是獲取監視現場圖像的前端設備，它以面陣陣圖像傳感器為核心部件，外加同步信號產生電圖像傳感器為核心部件，外加同步信號產生電路、視頻信號處理電路及電源等。路、視頻信號處理電路及電
4、源等。 云臺是承載攝像機進行水平和垂直兩個方向轉動的裝置。云臺內裝兩個電動機。這兩個電動機一個負責水平方向的轉動，另一個負責垂直方向的轉動。 如果攝像機只是固定監控某個位置不需要轉動，那么只用支架就可以滿足要求。支架有長短彎直之分，根據不同要求選擇不同型號，主要考慮承重。 防護罩是監控系統中最常用的設備之一，主要作用是防塵、防破壞。室外防護罩密封性能一定要好，保證雨水不能進入防護罩內部侵蝕攝像機。 模擬監控模擬監控_設備概述設備概述矩陣控制主機（包括控制鍵盤）：矩陣控制主機（包括控制鍵盤）： 多路視頻信號要送到同一處監控，可以一路視頻多路視頻信號要送到同一處監控，可以一路視頻對應一臺監視器，但
5、監視器占地大，價格貴，如果不對應一臺監視器，但監視器占地大，價格貴，如果不要求時時刻刻監控，可以在監控室增設一臺矩陣控制要求時時刻刻監控，可以在監控室增設一臺矩陣控制主機，把攝像機輸出信號接到矩陣的輸入端，矩陣的主機，把攝像機輸出信號接到矩陣的輸入端，矩陣的輸出端接監視器，矩陣的輸入端分為輸出端接監視器，矩陣的輸入端分為2 2、4 4、6 6、8 8、1212、1616路等，輸出端分為單路和雙路。監視器上的圖像由路等，輸出端分為單路和雙路。監視器上的圖像由控制鍵盤負責切換，這樣控制鍵盤負責切換，這樣1 1臺監視器上可以查看到多臺監視器上可以查看到多路監控點圖像。路監控點圖像。視頻分配器：視頻分
6、配器： 一路視頻信號對應一臺監視器或錄像機，若想一路視頻信號對應一臺監視器或錄像機，若想一臺攝像機的圖像送給多個管理者看，需要選擇視頻一臺攝像機的圖像送給多個管理者看，需要選擇視頻分配器。因為并聯視頻信號衰減較大，送給多個輸出分配器。因為并聯視頻信號衰減較大，送給多個輸出設備后由于阻抗不匹配等原因，圖像會嚴重失真，線設備后由于阻抗不匹配等原因，圖像會嚴重失真，線路也不穩定。路也不穩定。 視頻分配器除了阻抗匹配，還有視頻視頻分配器除了阻抗匹配，還有視頻增益，使視頻信號可以同時送給多個輸出設備而不受增益，使視頻信號可以同時送給多個輸出設備而不受影響。影響。 模擬監控模擬監控_設備概述設備概述監視器
7、：監視器： 監視器是監控系統的標準輸出，有了監視器我們監視器是監控系統的標準輸出，有了監視器我們才能觀看前端送過來的圖像。監視器分彩色、黑白兩才能觀看前端送過來的圖像。監視器分彩色、黑白兩種如何看監控是數字還是模擬，尺寸有種，尺寸有9 9、1010、1212、1414、1515、1717、2121英寸等，常英寸等，常用的是用的是1414英寸。英寸。 監視器也有分辨率，同攝像機一樣監視器也有分辨率，同攝像機一樣用線數表示，實際使用時一般要求監視器線數要與攝用線數表示，實際使用時一般要求監視器線數要與攝像機匹配。像機匹配。 另外，有些監視器還有音頻輸入、另外，有些監視器還有音頻輸入、S-S-輸入等。輸
8、入等。磁帶錄像機：磁帶錄像機： 監控系統中最常用的記錄設備是長延時錄像機，監控系統中最常用的記錄設備是長延時錄像機，與家用錄像機不同，延時錄像機可以長時間工作，可與家用錄像機不同，延時錄像機可以長時間工作，可以錄制以錄制2424小時（用普通小時（用普通VHS VHS 錄像帶）甚至上百小時的錄像帶）甚至上百小時的圖像。由于長延時錄像機采用的是普通磁帶作為存儲圖像。由于長延時錄像機采用的是普通磁帶作為存儲介質，故磁帶保存受環境的嚴重影響，無法長期保存，介質，故磁帶保存受環境的嚴重影響，無法長期保存，同時受磁帶存儲原理限制，錄像回放需做倒帶操作，同時受磁帶存儲原理限制，錄像回放需做倒帶操作，調看早期
9、錄像時等待時間長。調看早期錄像時等待時間長。模擬監控模擬監控_技術方案技術方案相關設備配置：攝像頭視頻信號放大器模擬矩陣搖桿鍵盤磁帶式錄像機（需要錄像）監視器 行業概述行業概述 模擬監控模擬監控 數字監控數字監控 網絡監控網絡監控 技術對比技術對比 寬視界方案寬視界方案數字監控數字監控 在20世紀90年代中期，基于的數字監控系統隨著視頻編解碼器技術的發展而產生。系統在遠端安裝若干個攝像機及其他告警探頭，通過視頻線匯接到監控中心的工控機或硬盤錄像機，并且在顯示器上顯示監控圖像。同時，工控機或硬盤錄像機配合交換機及相關軟件使局域網內其他用戶監控圖像。數字監控系統穩定性較差，可靠性不高
10、；需要多人值守；軟件開放型差；圖像傳輸距離有限等。攝像頭攝像頭顯示器顯示器工控機或硬盤錄像機工控機或硬盤錄像機交換機交換機PC客戶端客戶端PC客戶端客戶端PC客戶端客戶端數字監控數字監控_設備概述設備概述工控機：工控機： 工控機即工業控制計算機（工控機即工業控制計算機（）。通俗的說就）。通俗的說就是專門為工業現場而設計的計算機。監控用工控機配是專門為工業現場而設計的計算機。監控用工控機配合視頻采集卡進行遠端監控點圖像采集，通過軟件解合視頻采集卡進行遠端監控點圖像采集，通過軟件解碼方式在顯示器上呈現各監控點圖像。工控機方式的碼方式在顯示器上呈現各監控點圖像。工控機方式的監控系統受限于
11、視頻采集卡的插槽數及采集卡上視頻監控系統受限于視頻采集卡的插槽數及采集卡上視頻端子的數量，一般用于小規模本地監控。端子的數量，一般用于小規模本地監控。硬盤錄像機：硬盤錄像機： 硬盤錄像機從系統結構上主要分基于硬盤錄像機從系統結構上主要分基于PCPC插卡的硬插卡的硬盤錄象機和以盤錄象機和以DSP++MPU為核心的嵌入式硬盤錄象機。為核心的嵌入式硬盤錄象機。嵌入式硬盤錄像機脫離了嵌入式硬盤錄像機脫離了PCPC架構，采用的是以架構，采用的是以為為核心的整體結構，視頻采集、視頻壓縮處理、網絡接核心的整體結構，視頻采集、視頻壓縮處理、網絡接口等各功能模塊均集成在單一的電路板上。嵌
12、入式硬口等各功能模塊均集成在單一的電路板上。嵌入式硬盤錄像機從某種程度避免了由于盤錄像機從某種程度避免了由于操作系統帶操作系統帶來的不穩定性。硬盤錄像機是現有應用較為廣泛的數來的不穩定性。硬盤錄像機是現有應用較為廣泛的數字監控方式。字監控方式。數字監控數字監控_技術方案技術方案相關設備配置：攝像頭視頻信號放大器硬盤錄像機硬盤監視器交換機電腦顯示器分控計算機 行業概述行業概述 模擬監控模擬監控 數字監控數字監控 網絡監控網絡監控 技術對比技術對比 寬視界方案寬視界方案網絡監控網絡監控 在21世紀初，隨著寬帶網絡技術及帶寬的大大提高，以及數字處理技術和視音頻編解碼效率的
13、改進，視頻監控系統正在步入全數字大網絡化的全新階段。網絡化視頻監控系統中所有的設備都以IP地址來識別和相互通信，采用通用的TCP/IP協議進行圖像、語音和數據的傳輸和切換。由電信運營商建設的運營級網絡視頻監控平臺不再受地域的限制，真正做到了“天涯若比鄰”；不再受規模的束縛，系統具有強大的無縫擴展能力；不再受資金的困擾，業務支持多種建設模式。攝像頭攝像頭公網地址訪問公網地址訪問互聯網編碼器編碼器寬視界平寬視界平臺臺私網地址訪問私網地址訪問私網地址訪問私網地址訪問私網地址訪問私網地址訪問監控中心電視墻監控中心電視墻網絡監控網絡監控_設備概述設備概述編碼器：編碼器： 編碼器是模數轉換設備，主要作用是
14、將模擬視音編碼器是模數轉換設備，主要作用是將模擬視音頻碼流轉換為標準的頻碼流轉換為標準的TCP/IPTCP/IP數據包，傳送至互聯網供數據包，傳送至互聯網供用戶調用。通過業內先進的編解碼格式用戶調用。通過業內先進的編解碼格式MPEG-4/H.-4/H.264將清晰的圖像以較低的碼率傳輸，同時編碼器支持外將清晰的圖像以較低的碼率傳輸，同時編碼器支持外接告警設備，例如門磁探頭、煙感探頭、紅外探頭等，接告警設備，例如門磁探頭、煙感探頭、紅外探頭等，保證對現場全方位的掌控。保證對現場全方位的掌控。解碼器：解碼器： 解碼器是數模轉換設備，主要作用是將標準的解碼器是數模轉換設備，主要作用是將
15、標準的TCP/IPTCP/IP數據包轉換為模擬的視音頻碼流，在監視器上數據包轉換為模擬的視音頻碼流，在監視器上直接顯示圖像。解碼器支持直接顯示圖像。解碼器支持C C端子或端子或端子輸出，支端子輸出，支持通過透明串口連接搖桿鍵盤直接控制攝像機，支持持通過透明串口連接搖桿鍵盤直接控制攝像機，支持1 1路或多路顯示等功能。路或多路顯示等功能。網絡監控網絡監控_設備概述設備概述業務受理服務器：業務受理服務器： 業務受理服務器主要提供了用戶登陸的認證、授業務受理服務器主要提供了用戶登陸的認證、授權、計費以及業務受理等操作。同時在權、計費以及業務受理等操作。同時在系統中提系統中提供
16、了對設備、帳戶、計費策略、管理員、運行狀態的供了對設備、帳戶、計費策略、管理員、運行狀態的查看和管理。查看和管理。中心管理服務器：中心管理服務器： 中心管理服務器是中心平臺的核心控制單元，主中心管理服務器是中心平臺的核心控制單元，主要提供前端和客戶端鑒權接入、信令的轉發處理、信要提供前端和客戶端鑒權接入、信令的轉發處理、信息的管理、網絡錄像、兩級平臺級聯等功能。息的管理、網絡錄像、兩級平臺級聯等功能。網絡監控網絡監控_設備概述設備概述錄像服務器：錄像服務器： 錄像服務器主要實現監控點在中心平臺的網絡錄錄像服務器主要實現監控點在中心平臺的網絡錄像存儲功能、錄像檢索功能、錄像回放功能、錄像下像存儲
17、功能、錄像檢索功能、錄像回放功能、錄像下載功能等。載功能等。磁盤陣列：磁盤陣列： 磁盤陣列是由許多臺磁盤機或光盤機按一定的規磁盤陣列是由許多臺磁盤機或光盤機按一定的規則，如分條則，如分條()()、分塊、分塊()()、交叉、交叉存取存取()()等組成一個快速，超大容量的外等組成一個快速，超大容量的外存儲器子系統。它在陣列控制器的控制和管理下，實存儲器子系統。它在陣列控制器的控制和管理下，實現快速，并行或交叉存取，并有較強的容錯能力。在現快速，并行或交叉存取，并有較強的容
18、錯能力。在物理設備上可能是幾個或者幾十個盤組成，但在用戶物理設備上可能是幾個或者幾十個盤組成，但在用戶看來只是一個盤，其容量高達幾百至幾千吉，大量用看來只是一個盤，其容量高達幾百至幾千吉，大量用于多媒體業務中。于多媒體業務中。網絡監控網絡監控_設備概述設備概述訪問客戶端（包括軟件）：訪問客戶端（包括軟件）： 訪問客戶端是用戶基于寬帶基礎上使用指定軟件訪問客戶端是用戶基于寬帶基礎上使用指定軟件登陸網絡監控系統平臺實現對監控點的遠程控制，包登陸網絡監控系統平臺實現對監控點的遠程控制，包括圖像瀏覽、攝像機括圖像瀏覽、攝像機控制、錄放像控制、內部帳控制、錄放像控制、內部帳號管理、歷史資料查
19、看、預案設置等功能。訪問客戶號管理、歷史資料查看、預案設置等功能。訪問客戶端提供友好界面、操作簡單。端提供友好界面、操作簡單。網絡監控網絡監控_技術方案技術方案網絡監控網絡監控_技術方案技術方案相關設備配置：認證服務器網管服務器用戶登陸服務器數據庫服務器中心管理服務器存儲服務器分發服務器磁盤陣列交換機防火墻平臺側設備監視器解碼器交換機主控計算機分控計算機監控中心側設備編碼器硬盤（需要前端存儲）攝像頭客戶端計算機節點側設備 行業概述行業概述 模擬監控模擬監控 數字監控數字監控 網絡監控網絡監控 技術對比技術對比 寬視界方案寬視界方案技術對比技術對比系統穩定性：模擬監控系統技術含量不高、系統功能少
20、但相對成熟、工作穩定、不易死機。 模擬監控數字監控網絡監控數字監控基于計算機技術發展和視頻壓縮技術出現而產生。由于操作系統本身的缺陷帶來了數字監控系統一定程度上的不穩定性，隨著工控機的出現及嵌入式系統的發展，數字監控系統在穩定性上有所改善。網絡監控系統大量使用高性能服務器保障了整個系統的穩定運行，再結合服務器雙備、UPS不間斷電源、穩定的傳輸網絡等，真正實現了7*24小時穩定運行。技術對比技術對比系統安全性：模擬監控數字監控網絡監控數字監控系統使用軟件方式調看圖像，需要進行用戶認證。無法較好防范因操作系統漏洞造成的網絡攻擊、在網絡上傳輸的媒體數據包沒有加密措施（易被截取或替換）。網絡監控系統采
21、用高性能硬件防火墻或網閘，保障監控平臺不受非法入侵、惡意攻擊、病毒感染等。前端設備對媒體數據做位加密，保障數據在傳輸過程中的安全。用戶登陸經過多次認證，同時可限制或允許特定登陸IP。模擬監控系統大多采用模擬方式傳輸，最簡單的是將圖像基帶信息直接送入視頻傳輸電纜進行傳送至監控室矩陣，傳輸電纜易受環境及人為破壞。操作界面無認證功能，任何人都可以使用。 技術對比技術對比系統容量：模擬監控適合小型化本地監控，設備一般可達到1664路能力，監控點增加時需再配中心設備（矩陣）。模擬監控數字監控網絡監控數字監控適合中小型規模、有一定網絡需求的小范圍監控，設備一般可支持64路接入，同時設備之間可以
22、進行少量級聯來擴大監控規模，一般最大可以達到一兩百路。網絡監控適合大規模、有遠程訪問需求的大型監控系統。前端設備一般采用單路輸入，平臺設備接入前端能力可達到數千路（甚至上萬）。支持按照行政區域劃分的多級級聯，方便管理。技術對比技術對比接入方式：模擬監控系統基本不涉及網絡，前端監控點與中心控制室通過模擬視頻線直接連接，方式單一。模擬監控數字監控網絡監控數字監控一般局限于小型化局域網內使用，局域網內副控主機接受廣播碼流瀏覽圖像。網絡監控具有強大的線路適應能力。前端監控點可通過LAN、WAN、E1、光纖、ADSL等多種線路方式接入平臺，客戶端登陸支持公網IP登陸（ADSL）、私網IP登陸（NAT轉換
23、、穿越）。技術對比技術對比存儲方式：一般采用直接對模擬視頻信號進行錄像的方式，存儲介質為模擬磁帶。該方式無法長時間連續錄像、錄像資料檢索回放復雜、大量磁帶占用存放空間、磁帶存放環境要求高等。模擬監控數字監控網絡監控采用普通PC硬盤作為存儲介質，將經過編碼壓縮的視頻文件存放在指定路徑上的硬盤中。編解碼格式一般采用MPEG-2，進行無損壓縮傳輸帶寬要求較高。支持長時間連續錄制，并且檢索回放簡便。使用超大容量磁盤陣列設備，采用業內最新編解碼技術MPEG-4/H.264格式。對模擬視頻信號進行有損壓縮，降低對傳輸帶寬的要求。支持遠程回放及下載錄像文件。技術對比技術對比設備網管：模擬監控無
24、網管功能，不支持對系統內相關設備的管理。模擬監控數字監控網絡監控數字監控具有簡單網管，主要對中心點設備（工控機/硬盤錄像機）的CPU使用率、內存占用率、圖像斷續狀態等進行查看。數字監控系統無法針對各前端點進行管理，無法控制副控主機的登陸。網絡監控配置專門的網管服務器，分別對平臺設備及前端設備進行統一網管。支持設備相關參數查看、遠程修改、版本升級、設備故障告警及分析處理等。網管系統支持帳戶管理，保障超大型監控網絡設備維護。技術對比技術對比傳輸距離：模擬監控受限于同軸電纜視頻線的極限傳輸距離以及線路上信號放大器的數量，監控范圍一般在數百米之內。模擬監控數字監控網絡監控數字監控前端設備與中心點設備傳
25、輸距離與模擬監控相近，副控主機視局域網規模可在一定程度上的進行遠程訪問。網絡監控依托于運營商強大的線路資源，真正實現了“千里眼”、“順風耳”的古老神話。在運營商網絡涉及之處，某普通用戶只需要1臺普通PC加上指定軟件帳號在寬帶上網條件下，可隨時隨地查看授權范圍內地點的現場情況。技術對比技術對比系統功能及操作：模擬監控功能單一，主要涉及對監控點圖像的調看及手動操作錄像，同時相關操作繁瑣。模擬監控數字監控網絡監控數字監控功能有所增加，除了簡單的圖像瀏覽及錄像外，還增加了語音呼叫、自動錄像、錄像檢索及調用、疊加文字時間、操作日志記錄及查看等，提供了較友好的界面供操作人員使用。網絡監控除基本功能外，還具
26、有圖像抓拍、雙向音頻對講、外接告警設備、告警聯動、權限管理、電子地圖、預案管理、圖像處理等功能。系統預留二次開發接口，方便添加新興功能。操作界面人性化，方便使用，適合不同層次的人群使用。技術對比技術對比外接告警：模擬監控無告警功能。如需告警功能，則要配置單獨告警系統。模擬監控數字監控網絡監控數字監控可外接告警傳感器接入數量視中心設備系統能力而定如何看監控是數字還是模擬，一般與前端接入能力對等，即一個監控點接一個告警傳感器。網絡監控可外接幾乎所有告警傳感器設備，告警設備接入數量可大于監控點數量。前端發生告警將同步在客戶端顯示，并且聯動相關操作（錄像、攝像頭轉動、電視墻顯示等）。技術對比技術對比日志檢索：模擬監控無操作界面，故無相關操作日志的記錄和檢索功能。模擬監控數字監控網絡監控數字監控提供用戶登陸時間、帳號、圖像調用及錄像等相關操作進行記錄。日志簡單的按照日期進行保存，檢索條件只支持日期字段。網絡監控不僅提供對用戶調看圖像時相關操作進行記錄，同時對于設備自動注冊、上下線、運行異常等實時狀態進行記錄。對于日志的檢索支持多種字段，包括操作帳戶、日期、操作類型、設備名稱、文件名等。 行業概述行業概述 模擬監控模擬監控 數字監控數字監控 網絡監控網絡監控 技術對比技術對比 寬視界方案寬視界方案寬視界方案寬視界方案三門峽看守所監控系統建設方案：問題交流問題交流