深圳市一视达五金制品有限公司

2014-07-04 20:57

模拟到高清视频监控系统几阶段知识分享

  视频监控是安全防范系统的重要组成部分,传统地监控系统包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台。摄像机可分为网络数字摄像机和模拟摄像机,可作为前端视频图像信号的采集。它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和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,视频监控技术也有了长足的发展。
  
  经过多年的依赖与运用,视频监控带来的便利与作用显而易见。视频监控系统实现了视频监控与会议的整合联动,能够灵活有效的对远程设备进行管理。通过对远程监控对象的录像、回放、联动报警、监控策略制定、应急指挥等应用,达到监控与通讯的双重功能,全面满足交通、水利、油田、银行、电信等各个领域的远程监控与应急指挥需求。下面,让我们一起回顾下视频监控的几大发展阶段。
  
  模拟视频监控阶段
  
  模拟视频监控开始于20世纪70年代,该阶段主要利用模拟摄像机进行视频信号采集,通过同轴电缆将视频信号传输到矩阵主机或显示与记录设备。在模拟视频监控系统中,以模拟矩阵、模拟键盘为主的切换控制设备是整个系统的核心,而显示与录像设备则多采用监视器和磁带式录像机。
  
  模拟视频监控系统又称为闭路电视监控系统,它由模拟摄像机、视频分配器、模拟矩阵、控制键盘和磁带录像机(VCR)等组成,可以实现监视、录像、回放等基本功能,主要采用同轴电缆(75Ω,1.0Vp-p)进行复合视频广播信号的传输。
  
  数字视频监控阶段
  
  数字视频监控开始于20世纪90年代末期,该阶段主要利用视频压缩板卡将模拟摄像机采集的模拟信号进行模数转换、编码、压缩,同时利用PC机进行本地存储。该阶段的硬盘录像机采用PC式架构,主要实现了模拟信号数字化和视频编码、压缩、存储功能,在网络传输、软件应用、矩阵控制等方面的功能并不十分完善,因此在实际项目应用中,通常与模拟矩阵配合使用。
  
  PC式硬盘录像机诞生于数字视频监控时代的起步阶段,为数字视频监控能够顺利完成模拟信号的数字化提供了可靠保障,有效解决了模拟视频监控录像存储介质及存储周期的局限性问题。数字视频监控系统主要由模拟摄像机、PC式硬盘录像机、显示器等组成,可以实现监视(监听)、录像、回放、报警联动、语音对讲、实时控制等基本功能。
  
  PC式硬盘录像机除能实现前端模拟信号的数模转换、编码、压缩外,还能实现压缩数据的本地存储,信号传输介质仍是同轴电缆(75Ω,1.0Vp-p)。
  
  网络视频监控阶段
  
  网络视频监控开始于2005年左右,该阶段初期主要利用嵌入式网络硬盘录像或嵌入式视频服务器将模拟信号进行数字化、编码、压缩后接入网络,实现联网视频监控。随着平安城市建设的不断深入、金融等行业视频监控规模的不断扩大,视频监控的联网需求日渐明显,对视频监控网络化的发展产生了积极的影响。目前,我国视频监控行业已基本实现网络视频监控。
  
  1、模拟接入方式的网络视频监控
  
  日常应用中,小型监控场景中如果对视频清晰度要求不是很高,可能会选用模拟方案,即采用“模拟摄像机 DVR 显示器 PC(客户端)”的架构。在该种架构下,前端通常采用标清模拟摄像机实现视频信号的采集,通过同轴电缆传输到DVR中进行编码并存储,DVR可接显示器进行实时预览、回放等操作。该方案中一般由DVR实现联网功能,客户端可通过远程访问DVR,实现远程操作。
  
  2、模数混合接入方式的网络视频监控
  
  前端模拟摄像机的信号可以直接传送到监控中心,也可以通过在靠近前端设备处放置视频编码设备,将若干路模拟视频信号进行数字化、编码压缩,转换为可以在网络上传输的数据包(或直接使用网络摄像机),通过IP网络(有线/无线方式)传送到监控中心。在监控中心内,模拟信号通过视频分配器接入模拟矩阵,而数字信号则通过视频解码设备转换成模拟视频信号接入模拟矩阵,所有的视音频数据存储在混合型硬盘录像机(H-DVR)中。
  
  高清视频监控阶段
  
  联网监控作为一种基本应用被满足后,渴望看清人脸、车牌等细节特征的需求使得用户的注意力转移到了视频清晰度的提升上,高清视频监控开始崭露头角。
  
  要实现真正意义上的高清视频监控,采集、传输、存储、解码、显示、控制各个环节都有严格要求,缺一不可。我国的视频监控行业尚处于高清视频监控的起步阶段,高清这个趋势仍将持续很长一段时间。
  
  1、全IP接入方式的高清视频监控
  
  全IP接入方式的高清监控是目前最为典型的应用模式之一。该架构下,视音频数据以IP包的形式在IP网络上进行传输。
  
  前端:采用网络高清摄像机进行视频图像采集后编码压缩通过网络回传,并可将报警和声音等信号接入摄像机一并回传。
  
  传输:数据传输通过以太网层层连接。
  
  存储:因为视频流全部为编码后的数字信号,可以通过NVR、NAS或IPSAN做存储。
  
  显示:可通过解码器对前端视频源进行解码上墙显示,完成图像显示的轮巡、切换等操作。
  
  控制:可通过键盘控制解码器或者前端球机、云台等设备完成相应操作。
  
  管理:可通过客户端对所有的设备进行统一管理,并与报警、声音等信号进行联动。
  
  2、全数字接入方式的高清视频监控
  
  一般来看,全数字接入方式的高清监控模式相对应用较少。
  
  前端:摄像机传输的信号是从图像传感器上采集到未经压缩的裸数据,在图像细节、色彩还原、控制延迟等方面比网络摄像机有优势,但成本较高。
  
  传输:数据传输一般通过HD-SDI或者光线传输,因HD-SDI传输最大距离100米,若要进行远距离传输则需采用光端机。
  
  存储:因为传输回中心的视频流是未经压缩的数据,容量很大,需要经过高清编码器压缩后才可以通过NVR、NAS或IPSAN做存储。
  
  显示:传输回中心的视频流可通过视频分配器分离出一路视频上数字矩阵,数字矩阵可对HD-SDI信号和光线信号等直接进行切换上墙显示,也可以完成图像显示的轮巡、切换等操作,但是数字矩阵成本较高。
  
  控制:可通过键盘控制数字矩阵或者前端球机、云台等设备完成相应操作。
  
  管理:可通过客户端对所有的设备进行统一管理,并与报警、声音等信号进行联动。