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视频监控系统综述

作者:王硕 闫敏

来源:《中国科技博览》2013年第23期

[摘 要]本文对视频监控系统的组成、构成模式等内容进行了介绍,对视频监控系统的三个

发展阶段进行了分析,并结合技术的发展,提出了视频监控系统的主要发展趋势。

[关键词]视频监控,视频传输

中图分类号:TP18;TN948.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-0088-02

Summary of the video surveillance system

[Abstract]This paper introduces composition, contents of the mode of video Surveillance

system,the three stages of the development of video monitoring system are analyzed,and combined

with the development of technology,puts forward the main development trend of video monitoring

system.

[Key words]video surveillance,video transmission

1、引言

技术防范是社会公共安全防范体系的重要组成部分,其范围涉及入侵报警、出入控制、电

子巡更、视频监控等多种领域,而视频监控系统是安全防范系统的主要子系统之一,是安全防

范体系中不可或缺的重要部分,是安全防范系统技术集成的核心,也是安全防范技术进步的关

键。

视频监控系统应对需要进行监控的建筑物内(外)的主要公共活动场 所、通道、电梯

(厅)、重要部位和区域等进行有效的视频探测与监视,图像显示、记录与回放。

2、视频监控系统的组成及特点

2.1 视频监控系统组成

典型的视频监控系统由前端设备、传输部分、控制和显示记录四大部分组成。

前端部分包括摄像机以及与之配套的镜头、云台、防护罩、解码驱动器等。主要作用是把

监视的目标视频或图像转化为检测信号,再经过系统中的传输部分送至系统的控制中心进行处

理,进而还原成监视视频或图像信号。

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传输部分包括电缆、光缆以及可能的有线/无线信号调制解调设备等。主要作用是将摄像

机输出的视频、音频等信号送到控制中心,以便对摄像机、云台等进行操作控制。

控制部分主要视频切换器、云台镜头控制器、操作键盘、各类控制通信接口、电源以及与

之配套的控制台、监视器柜等。主要作用是控制中心利用相关设备远程控制视频监控系统的现

场设备。

显示记录设备主要包括监视器、录像机、多画面分割器等。其主要作用是对系统传输过来

的图像信号进行分配、切换、记录、重放等操作。

视频监控系统的主要流程是摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机,控制主

机再将视频信号分配到各监视器及录像设备,同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机

内。通过控制主机,操作人员可发出指令,对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头

进行调焦变倍的操作,并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用特殊的录

像处理模式,可对图像进行录入、回放、处理等操作,使录像效果达到最佳。

2.2 视频监控系统构成模式

根据使用目的、保护范围、信息传输方式,控制方式等的不同,视频安防监控系统可有多

种构成模式:

简单对应模式:监视器和摄像机简单对应。

时序切换模式:视频输出中至少有一路可进行视频图像的时序切换。

矩阵切换模式:可以通过任一控制键盘,将任意一路前端视频输入信号切换到任意一路输

出的监视器上,并可编制各种时序切换程序。

数字视频网络虚拟交换/切换模式:模拟摄像机增加数字编码功能,被称作网络摄像机,

数字视频前端也可以是别的数字摄像机。数字交换传输网络可以是以太网和DDN、SDH等传

输网络。数字编码设备可采用具有记录功能的DVR或视频服务器,数字视频的处理、控制和

记录措施可以在前端、传输和显示的任何环节实施。

2.3 视频监控系统的传输

视频监控系统信号的传输有模拟传输和数字传输两种,随着技术的发展,目前以数字传输

为主。数字传输分为电话线传输、光纤信道传输、无线信道传输和卫星线路传输等,目前用的

较多的是TCP/IP网络传输。

3、视频监控系统的发展过程

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视频监控系统目前已经历了三代技术的发展和更新,第一代是以VCR(Video Cassette

Recorders)为代表的传统模拟闭路视频监控系统(CCTV),以模拟方式传输,主要由摄像

机、视频矩阵、录像机和监视器等设备组成,利用视频传输线将视频信号连接到监视器上,利

用视频主机和键盘进行切换和控制,主要应用于小范围的监控,只支持本地监控,监控图像一

般只能在控制中心查看。此类系统只能以点对点的方式监视现场,布线工程量大,查询取证十

分繁琐。

第二代是以DVR(Digital Video Recorder)为代表的具有网络功能的模拟--数字监控系

统,可支持有限IP网络访问,从摄像机到DVR仍采用同轴电缆输出视频信号,通过DVR同

时支持录像和回放,但是由于需要在每个摄像机上安装单独视频线缆,布线也比较复杂,且扩

展性不强,磁盘发生故障的风险大,录像没保护,易于丢失,在一些小型的、要求比较简单的

场所使用比较广泛。

第三代视频监控系统实现了完全数字化,基于TCP/IP协议,能够通过局域网/无线网/互联

网传输,采用的是开放式架构,可与门禁系统、报警系统、巡更系统、语音系统等无缝集成。

与前两种系统相比,第三代系统的优势是基于嵌入式技术,摄像机内置Web服务器,这类系

统直接提供以太网端口,摄像机内集成了各种协议,支持热插拔和直接访问,简化了布线方

式,且能够扩大监控范围。

目前,数字化监控系统是视屏监控系统的发展趋势,它是将计算机网络技术、多媒体技术

与安防视频监控技术有机地结合起来的一种全新系统。它将计算机网络系统与视频监控系统两

个独立的系统融会一体,实现了数据、图像和语言的三网合一,使网络系统的每一台多媒体计

算机均可对监控信息进行管理和调用,大大提高了管理水平和效率。

4、视频监控系统的设计原则

4.1 可靠性

视频监控系统的方案设计要充分考虑技术成熟的产品,在设备选型和系统设计中要采用最

优方案,线路敷设、设备安装、系统调试等都需充分满足可靠性要求。

4.2 安全性

监控系统具有安全防范和保密措施,防止非法侵入系统及非法操作。

4.3 可扩展性

监控系统设备采用模块化结构,系统能够在监控规模、监控对象、或监控要求等发生变更

时方便灵活的在硬件和软件上进行扩展,即不需要改变网络的结构和主要的软硬件设备。

4.4 开放性

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监控系统遵循开放性原则,系统提供符合国际标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统

和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移

植性。整个网络是一个开放系统,能兼容多家监控厂家的产品,并能支持二次开发。

4.5 标准性

监控系统所采用的设备及技术符合国际通用标准。这点能够给您一个安心的保证。

4.6 灵活性

监控系统组网方式灵活,系统功能配置灵活,能够充分利用现有视频监控子系统网络资

源。系统将其他子系统都融入其中,能满足不同监控单元的业务需求,软件功能全面,配置方

便。

4.7 先进性

视频监控系统设计时应采用先进成熟的技术设备和材料,能满足一段时期内保持技术的先

进性、扩展性和兼容性。

4.8 实用性

视频监控系统具备完成工程中所要求功能的能力和水准。系统符合本工程实际需要的国内

外有关规范的要求,并且实现容易、操作方便。从用户角度出发,充分利用现有资源,尽量降

低系统成本,使系统具有较高的性能价格比。

5、视频监控系统的发展趋势

随着技术的发展,视频监控系统的主要发展趋势是数字化、网络化、智能化。

数字视频监控系统从20世纪90年代中期开始出现,以数字控制的视频矩阵替代原来的模

拟视频矩阵,以数字硬盘录像机DVR替代原来的长延时模拟录像机,将原来的磁带存储模式

转变成数字存储录像,实现了将模拟视频转为数字录像。DVR集合了录像机、画面分割器等

功能,跨出数字监控的第一步。在此基础上产生了全数字的视频监控系统,可以基于PC机或

嵌入式设备构成监控系统,并进行多媒体管理,这类系统是目前视频监控市场的主流。

随着宽带网络的普及,视频监控逐渐从本地监控向远程监控发展,出现了以网络视频服务

器为代表的远程网络视频监控系统。网络视频服务器解决了视频流在网络上的传输问题,从图

像采集开始进行数字化处理、传输,这样使得传输线路的选择更加多样性,只要有网络的地

方,就提供了图像传输的可能。

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计算机技术的发展使视频监控技术更加智能化,通过在图像及图像描述之间建立映射关

系,从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。

视频监控技术网络化、智能化的基础是数字化,而智能化是“三化”的最高境界,系统由目

视解释转变为机器自动解释是视频监控技术的飞跃,是安防技术的发展的必然。

6、总结

随着威胁的发展,各种恶意突发事件不断发生,视频监控系统作为安全防范系统的重要组

成部分,广泛应用于许多重要场合。随着网络技术、信息技术的发展,视频监控技术逐步进入

了数字化、网络化、智能化的时代,为确保公共社会安全提供了必要的技术手段。

参考文献

[1] 《视频安防监控系统技术要求》,GA/T367—2001,中国标准出版社.

[2] 《视频安防监控系统工程设计规范》,GB50395-2007,中国计划出版社.

[3] 《安防视频监控系统概述》,余梦璐,长江大学学报(自然科学版)2010年6月第7

卷第2期.

[4] 《视频监控系统概述》,宋磊,黄祥林,沈兰荪,测控技术.

[5] 《视频监控技术发展综述》,骆云志,刘治红,兵工自动化第28卷第1期.

[6] 《视频监控技术简介与未来发展趋势》,比特网.

[7] 《智能视频监控技术综述》,李立仁,李少军,刘忠领,中国安防.

[8] 《无线视频监控技术与系统综述》,靳锐敏,别红霞,中国多媒体通信.