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定义
视频监控。英文cameras and surveillance。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。完整的视频监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过网络线缆或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,并可通过视频矩阵实现在多路摄像机的切换。利用特殊的录像处理模式,可对图像进行录入、回放、调出及储存等操作。[1]
以下是视频监控包括的产品:
1)摄像机(camera)
2)光圈镜头
3)硬盘录像机
4)矩阵
5)控制键盘
6)监视器
在智能家居系统中,视频监控系统属于家庭安防系统的一部分,是一个常见的选配系统,尤其是在别墅应用中。
分类
在视频技术不断的发展情况下,视频监控可分为两大类:网络数字视频监控系统和 模拟信号视频监控( 嵌入式硬盘录像机系统 )。
2系统界面图编辑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。
发展历史
历史
视频监控系统发展了短短二十几年时间,从模拟监控到火热数字监控再到方兴未艾网络视频监控,发生了翻天覆地变化。在ip技术逐步统一全球今天,我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。从技术角度出发,视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(cctv),到第二代基于“pc+多媒体卡”数字视频监控系统(dvr),到第三代完全基于ip网络视频监控系统(ipvs)。
随着技术的不断发展,无线视频监控系统将是无线网络技术最多的应用之一。同时随着无线城市的建设,无线视频监控也必将是其杀手锏应用之一。
无线视频业务对于误码率、切换效率、时延、带宽稳定性等方面要求较高,如果这些方面处理不好,视频画面将会出现马赛克、跳屏、停顿等。众所周知,wlan 技术最初并不是按照电信大规模运营系统要求设计,其基础版本中对于跨ap切换的问题没有规定,一般性终端在ap间的切换效率非常低;另外,对于ap和终端对于视频业务没有专门的处理,与普通ps域数据一样,这些因素会导致无法很好开展视频监控、语音等实时业务。
目前国内一家专业mesh-wifi专业设备厂家——上海寰创通信(gbcom)能够提供视频专用终端设备,其终端为切换做了技术改进,在wlan网络中,无论是定点监控还是车载监控效果都很好,视频流畅。其技术副总裁尚涛这样说:“假如基础网络不仅仅是wlan网络的话,gbcom 根据客户需求还可以提供更为合适的利来国际w66的解决方案。如采用meshwifi部署基础网络,而车载终端也是用mesh设备,可以避免wlan网络切换的一些先天不足。”据了解,其在港口、油田、校园、轨道交通等行业的视频监控项目中都有应用。中国电信利用已经建设的无线网络,开展无线监控业务,主要涉及定点监控和车载监控,也选用了gbcom的无线传输设备。
[2]
第一代
第一代视频监控是传统模拟闭路视频监控系统(cctv)
依赖摄像机、缆、录像机和监视器等专用设备。例如,摄像机通过专用同轴缆输出视频信号。缆连接到专用模拟视频设备,如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机(vcr)及视频监视器等。模拟cctv存在大量局限性:
有限监控能力只支持本地监控,受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。
有限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。
录像负载重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存,且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。
录像质量不高录像是主要限制因素。录像质量随拷贝数量增加而降低。
第二代
第二代视频监控是当前“模拟-数字”监控系统(dvr):
“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机dvr为核心半模拟-半数字方案,从摄像机到dvr仍采用同轴缆输出视频信号,通过dvr同时支持录像和回放,并可支持有限ip网络访问,由于dvr产品五花八门,没有标准,所以这一代系统是非标准封闭系统,dvr系统仍存在大量局限:
复杂布线“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆,导致布线复杂性。
有限可扩展性dvr典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机。
有限可管理性您需要外部服务器和管理软件来控制多个dvr或监控点。
有限远程监视/控制能力您不能从任意客户机访问任意摄像机。您只能通过dvr间接访问摄像机。
磁盘发生故障风险与raid冗余和磁带相比,“模拟-数字”方案录像没有保护,易于丢失。
第三代
第三代视频监控是未来完全ip视频监控系统ipvs:
全ip视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置web服务器,并直接提供以太网端口。这些摄像机生成jpeg或mpeg4数据文件,可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印,而不是生成连续模拟视频信号形式图像。全ip视频监控系统它巨大优势是:
简便性-所有摄像机都通过经济高效有线或者无线以太网简单连接到网络,使您能够利用现有局域网基础设施。您可使用5类网络缆或无线网络方式传输摄像机输出图像以及水平、垂直、变倍(ptz)控制命令(甚至可以直接通过以太网供电)。
强大中心控制-一台工业标准服务器和一套控制管理应用软件就可运行整个监控系统。
易于升级与全面可扩展性-轻松添加更多摄像机。中心服务器将来能够方便升级到更快速处理器、更大容量磁盘驱动器以及更大带宽等。
全面远程监视-任何经授权客户机都可直接访问任意摄像机。您也可通过中央服务器访问监视图像。
坚固冗余存储器-可同时利用scsi、raid以及磁带备份存储技术永久保护监视图像不受硬盘驱动器故障影响。
第四代
第四代视频监控是基于云计算的视频监控
云监控实现了视频监控接入互联网的飞跃,把视频监控的价值充分发挥,应用更灵活。
云视频监控的代表企业悠络客ulucu的应用非常的广泛,大量应用在连锁行业,实现连锁管理;应用在幼儿园,实现家长远程监控。
[3]
3主要组成编辑采集系统
视频中心控制矩阵  视频中心控制矩阵
视频采集系统主要由各观测点的摄像机组成,主要完成视频图像信号采集。由现有8个高性能彩色数码摄像机组成。主要实现对每个采集点的视频采集。
在超市的每个收银台上各设1个固定式监控点,共:5 个点;在饰品柜台边与化妆柜边上各设一个带球型云台的监控点,共2个;在开票柜上设1个固定式监控点;在正大门口上设置1个监控点;在超市的销售区域里分配设7个监控点;整个工程共设16个监控点。视频云台不含护罩和摄像机  视频云台不含护罩和摄像机
云台镜头
云台镜头控制系统主要由云台和控制器组成。用于完成在监控中心遥控摄像机的用于远程视频信号传输  用于远程视频信号传输
观测位置的变动和观测点图像的放大、缩小处理。
信号传输
信号传输分有线和无线传输,并且传输方式和传输线材对信号影响较大。
在本系统中信号传输系统主要包括电源信号的传输、视频信号的传输和控制信号的传输线路三部分组成。
视频处理
视频处理系统主要完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储、及图像信号的远程传输。本系统中采用硬盘录像及远程传输系统实现对所有采集点的显示、录像和回放以及远程浏览。
其他部分
(1)监控前端:用于采集被监控点的监控信息,并可以配备报警设备。监控前端可分为两类:
1、普通摄像头+视频服务器。普通摄像头可以是模拟摄像头,也可以是数字摄像头。原始视频信号传到视频服务器,经视频服务器编码后,以tcp/ip协议通过网络传至其他设备。
2、网络摄像头。网络摄像头是融摄像、视频编码、web服务于一体的高级摄像设备,内嵌了tcp/ip协议栈。可以直接连接到网络。
(2)管理中心:承担所有前端设备的管理、控制、报警处理、录像、录像回放、用户管理等工作。各部分功能分别由专门的服务器各司其职。
(3)监控中心:用于集中对所辖区域进行监控,包括电视墙、监控客户终端群组成。系统中可以有一个或多个监控中心。
(4)pc客户端:在监控中心之外,也可以由pc机接到网络上进行远程监控。
(5)无线网桥:无线网桥用于接入无线数据网络,并访问互联网。通过无线网桥,可以将ip网上的监控信息传至无线终端,也可以将无线终端的控制指令传给ip网上的视频监控管理系统。常用的无线网络为cdma网络。
4功能需求编辑当前,对于监控系统而言,用户对其功能的需求已经体现出多元化与系统化。主要表现在以下几个方面的要求:
远程访问。传统的视频监控一般是在小范围内进行,而用户普遍要求访问地点不受地域限制,能随时随地访问被监控地点。
多人同时访问同一个监控点。传统上,一个监控点一般是被一个监控中心(用户)所访问。同一个监控点很可能会同时被多个用户所访问,并且这些用户之间可能毫无关系。用户访问的复杂化将要求系统强化对访问权限的管理。
监控点趋向分散,同时监控趋向集中。属于同一用户的监控点越来越分散,不受地域所限。而对这些分散的监控点,需要集中的管理与控制。
要求监控系统具有开放性和扩展性。同一系统应当支持多种不同类型的监控设备,用户数、被监控点的数量可以方便地增减。
海量数据存储。网络化使得传统的本地录像功能可以转移到远程服务器上来实现,使得海量数据存储成为可能。同时,也要求系统具备更强的存储、检索和备份等功能。
信息安全。系统复杂化,用户的多元化,加上视频监控本身的业务特点必然要求对系统对信息安全提供有力的保证。
智能视频监控。未来的视频监控系统将不仅仅局限于被动地提供视频画面,更要求系统本身有足够的智能,能够识别不同的物体,发现监控画面中的异常情况,以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度地降低误报和漏报现象,成为应对袭击和处理突发事件的有力辅助工具。智能视频监控还可以应用在交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关的场景,以提高用户的投资回报[4] 。
系统功能
1、安全性高,图像掩码技术,防止非法篡改录像资料;只有授权用户才可以进入系统进行查看,调用视频资料,可以对不同身份的管理人员发放不同权限的管理账号;有效防止恶意破坏;强大日志管理功能,保证了专用系统的安全使用。服务器端和客户端之间所传输的数据,全部经过加密。
2、服务器平台构架方便,在大楼监控机房/市公安局、区(县)公安局和各派出所,都可以方便的安装客户端软件,只需分配用户不同权限的登陆帐号,即可以查看前端摄像机监控点的图像资料。
3、权限管理为保证上网人员的隐私和录像资料的安全,该视频监控系统具有操作权限管理,系统登录、操作进行严格的权限控制,保证系统的安全性。
4、远程视频监控监控人员可远程任意调取网吧存储的监控图像,并可远程发出控制指令,录像资料的智能化检索、回放、调整摄像机镜头焦距、控制云台进行巡视或局部细节观察。
5、本地录像,保存一定时间段内的本地视频监控录像资料,并能方便地查询、取证,为事后调查提供依据
6.随时随地的监控录像功能,无论身在何处,任何密码授权的用户通过身边的电脑联网连接到监控网点,可以看到任意监控网点的即时图像并根据需要录像,避免了地理位置间隔原因造成监督管理的不便。
7、视频监控系统中包含网吧基本信息的管理,并且电子地图相结合,当网吧出现突发状况时,可以及时的获取该网吧的基本信息(网吧电话、地址、负责人),更加快捷的联系到网吧相关负责人。
8、系统可扩容性强,若需要添加新的监控网点,在服务器端添加相应网吧信息和设备信息即可。
9、网吧监控和电子地图相结合,可以通过电子地图更加直观的查看网吧所分布的地理位置,并且在电子地图上实时显显示网吧监控设备的运行状态,当用户需要查看某网吧的监控信息时只要在电子地图双击该网吧即可进入该网吧的监控界面。
工作原理
对于视频监控系统,根据系统各部分功能的不同,整个视频监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然,由于设备集成化越来越高,对于部分系统而言,某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。
一. 表现层
表现层是我们最直观感受到的,它展现了整个视频监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。
二. 控制层
控制层是整个视频监控系统的核心,它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。模拟控制是早期的控制方式,其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成,适用于小型局部视频监控系统,这种控制方式成本较低,故障率较小。但对于中大型视频监控系统而言,这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了,这时我们更为明智的选择应该是数字控制。数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心,它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作,将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机,将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。它将中远程视频监控变为事实、为internet远程监控提供可能。但数字控制也不是那么十全十美,控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。
三.处理层
处理层或许该称为音视频处理层,它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理,有机的将表现层与控制层加以连接。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。
四.传输层
传输层相当于视频监控系统的血脉。在小型视频监控系统中,我们最常见的传输层设备是视频线、音频线,对于中远程监控系统而言,我们常使用的是射频线、微波,对于远程监控而言,我们通常使用internet这一廉价载体。值得一提的是,新出现的传输层介质——网线/光纤。大多数人在数字安防监控上存在一个误区,他们认为控制层使用的数字控制的视频监控系统就是数字视频监控系统了,其实不然。纯数字视频监控系统的传输介质一定是网线或光纤。信号从采集层出来时,就已经调制成数字信号了,数字信号已趋成熟的网络上跑,理论上是无衰减的,这就保证远程监控图像的无损失显示,这是模拟传输无法比拟的。当然,高性能的回报也需要高成本的投入,这是纯数字视频监控系统无法普及最重要的原因之一。
五. 执行层
执行层是我们控制指令的命令对象,在某些时候,它和我们后面所说的支撑层、采集层不太好截然分开,我们认为受控对象即为执行层设备。比如:云台、镜头、解码器、球等等。
六. 支撑层
顾名思义,支撑层是用于后端设备的支撑,保护和支撑采集层、执行层设备。它包括支架、防护罩等等辅助设备。
七. 采集层
采集层是整个视频监控系统品质好坏的关键因素,也是系统成本开销最大的地方。它包括镜头、监控摄像机、报警传感器等等。
特点
1.视频监控的数字化首先应该是系统中信息流(包括视频、音频、控制等)从模拟状态转网络视频编解码器  网络视频编解码器
为数字状态,这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构,根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,使智能网络视频监控系统与安防系统中的各个子系统间实现无缝连接,并在统一的操作平台上实现管理和控制,这就是系统集成的含义。
2.视频监控视频监控 的网络化将以这系统的结构将由集成式向集散式系统过渡,集散式系统采用多层分级的结构形式,具有微内核技术的事时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应,组成集散式视频监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系统化设计,视频监控系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化,系统安全,容错可靠等功能。
3、视频监控 的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享,这就是系统集成的一个重要概网络强式摄像机  网络强式摄像机
念。
闭路监控系统能在人无法直接观察的场合,适时、图象、真实地反映被监视控制对象的画面。闭路监控系统已成为广大用户,在现代化管理中监控的最为有效的观察工具。在控制中心,只要一个工作人员的操作,就能够观察多个被控区域,以及远距离区域的监控功能。
视频监控系统的发展大致经历了三个阶段。在九十年代初以前,主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统,称为第一代模拟监控系统。九十年代中期,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理,这种基于 p c机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,称为第三代远程视频监控系统。第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。
优点
与传统的模拟监控相比,数字监控具有许多优点
第一,便于计算机处理。由于对视频图像进行了数字化,所以可以充分利用计算机的快速处理能力,对其进行压缩、分析、存储和显示。通过视频分析,可以及时发现异常情况并进行联动报警,从而实现无人值守。
第二,适合远距离传输。数字信息抗干扰能力强,不易受传输线路信号衰减的影响,而且能够进行加密传输,因而可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下,数字视频监控能达到亲临现场的效果。即使现场遭到破坏,也照样能在远处得到现场的真实记录。
第三,便于查找。在传统的模拟监控系统中,当出现问题时需要花大量时间观看录像带才能找到现场记录;而在数字视频监控系统中,利用计算机建立的索引,在几分钟内就能找到相应的现场记录。手机视频监控报警  手机视频监控报警
第四,提高了图像的质量与监控效率。利用计算机可以对不清晰的图像进行去噪、锐化等处理,通过调整图像大小,借助显示器的高分辨率,可以观看到清晰的高质量图像。此外,可以在一台显示器上同时观看16路甚至32路视频图像。
第五,系统易于管理和维护。数字视频监控系统主要由电子设备组成,集成度高,视频传输可利用有线或无线信道。这样,整个系统是模块化结构,体积小,易于安装、使用和维护。
正是由于数字视频监控具有传统模拟监控无法比拟的优点,而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势,所以数字视频监控正在逐步取代模拟监控,广泛应用于各行各业。[5] 手机视频监控报警  手机视频监控报警