1.1 監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

　　視頻監(jiān)控已經(jīng)在我國(guó)發(fā)展了20年，目前視頻監(jiān)控市場(chǎng)已進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)飽和的狀態(tài)，需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于供給，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控企業(yè)面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，打價(jià)格戰(zhàn)顯然不是競(jìng)爭(zhēng)雙方的看見(jiàn)的，只有不斷改進(jìn)和提高監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)，以更好的產(chǎn)品服務(wù)于客戶，才是企業(yè)發(fā)展的選擇。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前廣泛應(yīng)用的是模擬視頻監(jiān)控、多媒體微機(jī)的數(shù)字視頻監(jiān)控和基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，同時(shí)，智能視覺(jué)監(jiān)控和全自動(dòng)知能監(jiān)控也在快速發(fā)展中。

　　1.1.1模擬視頻監(jiān)控

　　模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種局域性安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要由前端、中間、后端、顯示及錄像四個(gè)部分組成。包括的設(shè)備有字符發(fā)生器、畫(huà)面切換器、畫(huà)面處理器、長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)、系統(tǒng)主控制器、主顯示器等。

　　一般的操作流程：視頻監(jiān)視器實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)看與錄像，并使用面板按鈕或遙控器對(duì)錄像機(jī)進(jìn)行操作。對(duì)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行錄像時(shí)并保存，保存介質(zhì)為模擬磁帶(錄像帶)，必須使用控制鍵盤(pán)對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的云臺(tái)、鏡頭等進(jìn)行實(shí)時(shí)操縱。模擬視頻監(jiān)控布局圖

　　前端攝像機(jī)到主控制室的距離通常在1km以內(nèi)，若超過(guò)1km主控制室的主監(jiān)視器屏幕上看到的圖像可能是一片雜亂的雪花，但實(shí)際應(yīng)用中往往超過(guò)1km，所以在技術(shù)上往往采取補(bǔ)償措施，視頻放大器就是這種作用，能在一定長(zhǎng)度的區(qū)域內(nèi)延長(zhǎng)射頻同軸電纜的信號(hào)傳輸距離，但距離增加導(dǎo)致的視頻放大器級(jí)數(shù)增加，圖像改善的程度不明顯反而會(huì)下降。其原因是視頻信號(hào)經(jīng)視頻放大器多級(jí)放大后，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的噪聲也得到了多級(jí)放大，使得噪聲電平與視頻信號(hào)電平幾乎處在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。這時(shí)，主控制室的主監(jiān)視器屏幕上看到的圖像背景也可能是一片雜亂的雪花。?

　　模擬監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)有了幾十的發(fā)展歷史，因此有了設(shè)備品種多、圖像效果好、技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，但因設(shè)施設(shè)備的局限性，適用于較小的地理范圍，又因保存在磁帶中，錄像資料不易保存和查找，同時(shí)無(wú)法與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，跟不上時(shí)代需求，人們迫切需要一種新的技術(shù)—數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)。

　　1.1.2 多媒體微機(jī)的數(shù)字視頻監(jiān)控

　　數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指在門(mén)廳、電梯和主要出入口等重要監(jiān)控點(diǎn)安裝錄像，通過(guò)嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)及網(wǎng)絡(luò)線路向監(jiān)控中心提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻、音頻信息等。同時(shí)，這一系統(tǒng)還可以進(jìn)行錄音、錄像、音視頻切換、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制等。根據(jù)系統(tǒng)各部分不同的功能，將整個(gè)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)劃分為七層——表現(xiàn)層、控制層、處理層、傳輸層、執(zhí)行層、支撐層、采集層包括攝像機(jī)、報(bào)警平面控制示意電子板、前端存儲(chǔ)、交換機(jī)等組成。

　　控制層是整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心，控制方式有兩種——模擬控制和數(shù)字控制。模擬控制是早期的控制方式，其控制臺(tái)通常由控制器或模擬控制矩陣構(gòu)成，適用于小型局部安防監(jiān)控系統(tǒng)，這種控制方式成本較低，故障率較小。數(shù)字控制用于中大型安防監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字控制是將工控計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制核心，將復(fù)雜的模擬控制操作變?yōu)楹?jiǎn)單的鼠標(biāo)點(diǎn)擊，將巨大的模擬控制器堆疊縮小為一個(gè)工控計(jì)算機(jī)，將復(fù)雜而數(shù)量龐大的控制電纜變?yōu)橐桓须娫捑€。但數(shù)字控制面臨著控制主機(jī)的價(jià)格昂貴、模塊浪費(fèi)的情況、系統(tǒng)可能出現(xiàn)全線崩潰的危機(jī)、控制較為滯后等問(wèn)題。

　　拍攝的圖像從監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)控中心為模擬方式傳輸，與模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)相似存在傳輸距離短等缺點(diǎn)，但在中遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)常使用的是射頻線、微波，數(shù)字視頻監(jiān)控通常使用Internet這一廉價(jià)載體和新出現(xiàn)的傳輸層介質(zhì)——網(wǎng)線/光纖。大多數(shù)人在數(shù)字安防監(jiān)控上存在一個(gè)誤區(qū)，他們認(rèn)為控制層使用的數(shù)字控制的安防監(jiān)控系統(tǒng)就是數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)了，其實(shí)不是。純數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)一定是網(wǎng)線或者光纖。信號(hào)從采集層出來(lái)時(shí)，就已經(jīng)調(diào)制成數(shù)字信號(hào)了，數(shù)字信號(hào)已趨成熟的網(wǎng)絡(luò)上跑，理論上是無(wú)衰減的，這就保證遠(yuǎn)程監(jiān)控圖像的無(wú)損失顯示，這時(shí)模擬傳輸無(wú)法比擬的不適合新建的監(jiān)控系統(tǒng)和要求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸?shù)南到y(tǒng)。同時(shí)數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)其他的優(yōu)點(diǎn)：安裝使用簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性高，視頻、音頻信號(hào)的采集、存儲(chǔ)主要為數(shù)字形式，適合于模擬系統(tǒng)的數(shù)字化改造，解決錄像資料的存儲(chǔ)和查找等問(wèn)題。同時(shí)系統(tǒng)功能較為強(qiáng)大、完善，與信息系統(tǒng)可以交換數(shù)據(jù)，應(yīng)用的靈活性較好。

　　1.1.3數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控

　　網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是通過(guò)有線、無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)、電力網(wǎng)絡(luò)把錄像信息以數(shù)字化的形式來(lái)進(jìn)行傳輸。只要是網(wǎng)絡(luò)可以到達(dá)的地方就可以實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控并記錄，而且這種監(jiān)控還可以與很多其它類(lèi)型的系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合。

　　網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體上由前端接入、媒體交換以及用戶訪問(wèn)三部分，具體由前端編碼單元、中心業(yè)務(wù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)錄像單元、客戶端單元和解碼單元組成。

　　前端編碼單元位于前端接入層，它通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接入中心業(yè)務(wù)平臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控點(diǎn)視頻音頻信息和報(bào)警信息的采集、編碼、傳輸和外圍設(shè)備的控制。

　　中心業(yè)務(wù)平臺(tái)位于媒體交換層，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的核心，邏輯上需要實(shí)現(xiàn)用戶接入認(rèn)證、系統(tǒng)設(shè)備管理、業(yè)務(wù)功能控制和媒體分發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。中心業(yè)務(wù)平臺(tái)在實(shí)現(xiàn)方式有基于“服務(wù)器+平臺(tái)軟件”方式和基于嵌入式硬件方式。

　　網(wǎng)絡(luò)錄像單元位于媒體交換層，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)媒體數(shù)據(jù)的數(shù)字化錄像、存儲(chǔ)、檢索、回放以及管理功能。網(wǎng)絡(luò)錄像單元可以通過(guò)中心業(yè)務(wù)平臺(tái)外接存儲(chǔ)設(shè)備的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)“服務(wù)器+錄像軟件+存儲(chǔ)設(shè)備”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)錄像單元需支持分布式部署?？蛻舳藛卧沁h(yuǎn)程圖像集中監(jiān)控和維護(hù)管理的應(yīng)用平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)用戶登錄、圖像瀏覽、錄像回放、輔助設(shè)備控制、碼流控制等功能。解碼單元即視頻解碼器，主要作用是在客戶端單元的控制與管理下，實(shí)現(xiàn)前端監(jiān)控信號(hào)解碼輸出，輸出后的模擬視頻信號(hào)可直接傳到監(jiān)視器或電視機(jī)等圖像顯示設(shè)備。數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控采用最先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)，最大限度地節(jié)省了視頻傳輸所需帶寬，并保證了視頻圖像的質(zhì)量達(dá)到效果。同時(shí)監(jiān)控點(diǎn)可隨時(shí)增加，不會(huì)因?yàn)樵黾右粋€(gè)監(jiān)控點(diǎn)而去施工布線。此外，只要有網(wǎng)絡(luò)連接的地方就可實(shí)現(xiàn)異地監(jiān)控，不受任何環(huán)境、地理等條件的限制。操作簡(jiǎn)單方便，易于培訓(xùn)，適合各種人員操作的優(yōu)點(diǎn)。

　　數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)、可與報(bào)警設(shè)備、門(mén)禁設(shè)備、視頻會(huì)議設(shè)備等連接，擴(kuò)展系統(tǒng)功能，可以滿足客戶的不同需求。數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，使監(jiān)控已經(jīng)開(kāi)始從企事業(yè)單位走向人們大眾的日常生活，車(chē)載監(jiān)控的運(yùn)用、屋內(nèi)監(jiān)控視頻的應(yīng)用等等保障了人們的財(cái)產(chǎn)和生命的安全。

　　1.1.4智能視覺(jué)監(jiān)控和全自動(dòng)知能監(jiān)控

　　智能監(jiān)控系統(tǒng)是安防進(jìn)入民用化領(lǐng)域的一套智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了手機(jī)監(jiān)控與手機(jī)防盜報(bào)警兩大系統(tǒng) ，當(dāng)有非法人員闖入禁區(qū)或防區(qū)時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)會(huì)第一時(shí)間給指定用戶撥打電話或者發(fā)送短信，用戶收到電話短信時(shí)可以第一時(shí)間用手機(jī)或電腦查看監(jiān)控區(qū)域的畫(huà)面，并通過(guò)手機(jī)控制攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)角度及焦距，同時(shí)啟動(dòng)手機(jī)錄像功能并處理警情。消除了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)馬后炮及傳統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)出警的顧慮，有效的提高了監(jiān)控系統(tǒng)民用化的特性。同時(shí)本地也會(huì)產(chǎn)生聲光警笛警告闖入者。

　　隨著監(jiān)控設(shè)備的普及，現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)越來(lái)越多，但純靠人工方式去發(fā)現(xiàn)和檢索大量的視頻數(shù)據(jù)變得越來(lái)越難。尤其是智能化小區(qū)的建設(shè)如火如荼，人工很難實(shí)現(xiàn)24小時(shí)盯著屏幕監(jiān)控整個(gè)小區(qū)的一舉一動(dòng)。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，在一個(gè)小區(qū)丟了一件物品，如果沒(méi)有智能分析技術(shù)，我們只能把所有的錄像視頻全部看一遍才有可能找到線索。但如果引入智能分析技術(shù)，我們可以設(shè)定一個(gè)“移走規(guī)則”，當(dāng)指定區(qū)域內(nèi)的物品消失后會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提前預(yù)防盜竊事件發(fā)生。而智能分析技術(shù)還有很多可以提供類(lèi)似的解決方案，包括“闖入規(guī)則”、“警戒線規(guī)則”以及“人數(shù)統(tǒng)計(jì)”等。這些技術(shù)將有效提升監(jiān)控系統(tǒng)的使用效益和效率，保障人們的生活安全。這些都屬于智能視覺(jué)監(jiān)控和全自動(dòng)知能監(jiān)控的功能。

　　從國(guó)外的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的期望看，把智能分析技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)相結(jié)合，賦予了監(jiān)控系統(tǒng)新的功能。智能分析技術(shù)是一項(xiàng)已經(jīng)比較成熟應(yīng)用的技術(shù)，最先由美國(guó)國(guó)防部提出并開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。它改變了傳統(tǒng)監(jiān)控的被動(dòng)防御地位，變被動(dòng)為主動(dòng)，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出有用的信息以報(bào)警的形式反映給用戶。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則是第三代網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的最新代表，它完全集成了成像技術(shù)、視頻編碼技術(shù)以及包括云鏡控制技術(shù)在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)，是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)視頻發(fā)展的重點(diǎn)，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是成為智能分析技術(shù)的最好載體。