网络视频监控

网络视频监控（Emulex）就是通过有线、无线IP网络、电力网络把视频信息以数字化的形式来进行传输。只要是网络可以到达的地方就一定可以实现视频监控和记录，并且这种监控还可以与很多其它类型的系统进行结合。

中文名：网络视频监控

设备组成1：摄像机、矩阵、硬盘录像机

1、概念

网络视频监控即IP监控，IP是InternetProtocol（因特网协议）的缩写，它是通过计算机网络进行交流的最常用的协议之一。

2、发展史

网络视频监控的发展经历了三个阶段：

1、初期，由安防产品演化而来的闭路视频监控系统是我国第一代模拟视频监控系统。

2、中期，到了九十年代中期，一种基于PC机插卡式的视频监控系统的出现，尽管初步实现了数字化，但由于图像质量、稳定性以及远程传输监控等技术方面的不足，使这种第二代视频监控系统仍仅作为安防产品应用于某些特定行业的日常监控。

3、直至九十年代末，随着计算机、网络、通信技术的日趋成熟，各种实用型视频技术的不断完善，以嵌入式技术为依托，以网络、通信技术为平台，以智能图像分析为特色的网络视频监控系统才从根本上使视频监控从幕后走向了前台。

3、组成部分

网络视频监控组成部分：网络视频监控系统总体上分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次，具体由前端编码单元、中心业务平台、网络录像单元、客户端单元以及解码单元组成。

前端编码单元

前端编码单元位于前端接入层，它通过数据通信网络接入中心业务平台，用于实现监控点视音频信息和报警信息的采集、编码、传输以及外围设备(如摄像机、云台、矩阵等)的控制。前端编码单元具体设备包括视频服务器、网络摄像机、DVR等。

中心业务平台

中心业务平台位于媒体交换层，是整个网络视频监控系统的核心，逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。在分级应用环境下，中心业务平台需要支持多级级联功能。中心业务平台在实现上可以基于“服务器+平台软件”方式，也可以基于嵌入式硬件方式。

网络录像单元

网络录像单元位于媒体交换层，用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理功能。网络录像单元可以通过中心业务平台外接存储设备的方式来实现，也可以通过“服务器+录像软件+存储设备”的方式来实现。网络录像单元需支持分布式部署。

客户端单元

客户端单元是远程图像集中监控和维护管理的应用平台，是基于PC的监控客户端业务软件，可采用B/S或C/S架构，主要实现用户登录、图像浏览、录像回放、辅助设备控制、码流控制等业务功能。

解码单元

解码单元即视频解码器，主要负责在客户端单元的控制与管理下，实现前端监控信号解码输出，输出后的模拟视频信号可直接送至监视器、电视机等图像显示设备。

4、传输方式

在PSTN网上,利用用户现有的电话线进行多媒体(尤其是视频信号)传输可以采用几种不同的方式：

1、MODEM接入，采用低数据速率的H.263会议电视视频压缩标准，将几十K的数据流通过28.8Kbps的V.34MODEM接入PSTN网，传输CIF、QCIF每秒5～15帧的图像。33.5Kbps至56Kbps的Modem已很普及，这种传输方式有利于低速率的视频传输，帧率也可以进一步提高；

2、XSDL接入，主要包括ASDL(下行速率1.5～9Mbps，上行速率16～640Kbps，传输距离5.5KM)，主要用于视频点播和视频广播；HSDL使用一对两对双绞线，双向速率为1.5～2Mbps，传输距离约为5KM，可作电视会议或双向视频控制。

3、DDN方式，DDN是利用数字通道提供半永久性连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络。它主要提供中、高速率，高质量点到点和点到多点的数字专用链路，以便向用户提供租用电路业务。其线路的通信速率为2.4～19.2Kbps，N×64Kbps(N=1～32)。它也可提供VPN业务。我国邮电部门已在全国范围内建成并开放了DDN业务，通信带宽为64K～2.048M(E1)。

4、ISDN方式，ISDN的信道类型分为信息信道与控制信道。ISDN用户/网络接口有两种结构：基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)，基本速率接口是将现有电话网中的普通用户线作为ISDN的用户线而规定的接口，它由2个B和一个D信道组成，成为2B+D口，传输速率为144Kbps；PRI接口则是由30个B信道和一个D信道组成成为30B+D口，传输速率为2Mbps相当于一个E1口。

5、光纤信道，传输质量高，信道稳定。光通信端机包括PCM基群复接设备、二次群、三次群、四次群等跳群复接设备。其中PCM基群复接设备向用户提供符合G.703标准的64Kbps接口，可以将低速率的视频数据直接送入PCM终端进行传输。而复接设备直接向用户提供符合G.703标准的E1接口，其速率为2.048Mbps的传输信道带宽，经G.703/V.35E1通信卡将视频监控终端接入光纤线路。

6、无线传输，无线传输主要是指数传电台和无线扩频传输，在大多数企业单位都有自己的无线专网，无线专网可以支持多点远端接入，它们一般可以提供64K～42Mbps的信道带宽。同时，这些无线专网在建设规划时，大都已预留出用作传输视频图像的带宽，只要将视频终端以IP方式接入并与原来的数据、话音业务作无缝连接，即可实现多媒体通信。

7、VSAT卫星线路，卫星传输系统覆盖地域广，施工量少，是其它传输系统无法替代的，特别是对移动的VSAT站，具有机动性，是军队国防部门通信的重要手段，卫星甚小口径地面站也是偏远地区的主要通信手段，一般用户可以向卫星运营公司租用卫星线路，如将64Kbps串行数据转换为V.35接口建立视频连接。

5、优势

与传统的视频监控相比，网络视频监控更便于计算机进行视频信息的压缩、储存、分析、显示以及报警等自动化处理，从而实现无人值守;通过网络平台实现了远距离监控，即使是数千公里外也能达到亲临现场的效果;利用先进的软件系统不仅在几分钟内便可完成传统视频监控中大量的数据分析，提高了监控效率，且能获得更为逼真、清晰的数字化图像质量与更为便捷、实用的监控管理和维护。

总之，网络视频监控是一项集计算机、网络、通信以及视频编解码等多项高新技术的整合产品。通常模拟摄像机后面需要连很多的线，分别传输视频、音频信号。模拟信号在后端的处理和管理也存在诸多弊端。在数字化管理平台中，模拟信号需要首先被转化成数字信号存储、归档、查询，到调阅查询时，又往往需要被还原成模拟信号。面临实时查询、跨部门实时信息共享等复杂需求时，模拟视频监控数据处理的低效之弊更是暴露无遗。

网络视频监控主要的优势：

如果需要实现跨地域远程监控，就应该首选网络视频监控系统。当然，某些硬盘录像机也具有网络传输的功能，但硬盘录像机是着重于本地录像，远程传输的效率远不及网络摄像机、网络视频服务器，软件功能也不大完善。

而网络摄像机、网络视频服务器，是专为实现远程监控而设计，网络传输效率非常高，而且其客户端软件也比录像机的软件要专业、好用得多。

传统监控系统的实施是要专门铺设视频线、音频线、控制线的。而大型企事业单位，通常占地面积很大，铺设这些线路费时、费力、费钱，而网络监控系统则无需专门布线，可以利用企业原有的局域网来传输视频、音频以及控制信号，安装方便多了。

传统监控系统需要专门设置一个监控中心，单位的管理者如果要查看监控画面或查看录像资料，必须跑去监控中心。如果安装了网络视频监控系统，则管理者可在自己的办公室，用自己的电脑监控实时画面或查看录像资料。而且多位管理者均可各自监控，互不影响。

传统监控系统中，每台硬盘录像机最多只能管理32路图像。而网络视频监控则大大跨越了这个限制，一台电脑主机可以管理上千路图像，充分发挥出集中管理的优势。

传统监控系统采用的是集中式架构，将所有视频线、音频线、控制线拉到监控中心，如要增加摄像机则需再布线。如果想搬迁监控中心，则工程浩大。而网络视频监控系统是采用分布式架构，各个网络摄像机、视频服务器分布在单位中的不同地方，而监控录像主机也可设在单位内的任何地方，接上网线即可。要增加摄像机、转移监控主机，可以随意进行，完全没有制约。

网络视频监控产品不仅只传输图像，还集合了多项功能，而这些信号全部通过网络传输，无须另外布线。

具体功能如下：

监听——监控中心可以监听多个前端设备的声音

广播——监控中心可选择对多个前端设备进行喊话

对讲——监控中心可与任何一个前端设备进行双向语音对讲

报警——网络摄像机、视频服务器均有报警输入端口，在中心管理软件中可以对前端的设备进行布撤防管理，报警时可以联动相应的视频窗口弹出、录像、电子地图闪动，甚至还可以联动摄像机转到相应的角度

远程控制——网络摄像机、网络视频服务器均有报警输出端口，监控中心可以控制输出端口输出信号，可用于控制电器的通断

6、应用领域

教育：远程监控学校的操场、走廊、大厅以及教室，也包括对一些建筑物的监控；

交通：远程监控火车站、铁路轨道、高速公路以及机场的安全；

银行：应用于银行各分支机构或者是街头的ATM取款机，替代繁冗的传统安全监视手段；

*：安保和监视应用，通常集成到已有的系统中；

商场：对各大型超市的分支机构进行安全监视和远程管理，方便快速高效的管理；

工业：对生产线、后勤部门、库房存储系统进行监控，提高了厂区的安全性。

7、平台分析

IP视频监控系统包括网络视频服务器监控系统和IPCamera监控系统，其中IPCamera是系统的前端处理部分。CCD/CMOS图像传感器把场景的光信号转变为电信号，这些电信号转换为数字信号后通过数据接口传输到DSP存储器。

DSP作为IPCamera的数字图像处理和压缩以及操作系统运行的主处理器芯片,完成图像压缩、编码的同时把数据流送到硬盘或其他存储设备中保存。可以想见，前端设备对视频图像质量好坏有极大影响。因此，处理器的选择在开发人员如何能够成功地满足数字视频监控产品的设计需求上扮演了重要角色。

市场上，ASIC、FPGA与传统的DSP是常见的几种方案，每种都有自己的特点。其中，ASIC比较适合没有算法基础的研发队伍采用，因为ASIC芯片本身的压缩算法可以帮助加快产品研发进度。

但是，随着音/视频格式和标准的不断演进，这种方案的灵活性对它在视频监控领域的广泛应用又成为一种限制。相比之下，传统的DSP处理具有更加灵活的处理能力，在数据处理方面也

更加强大。然而，DSP传统的处理架构的重点还是集中在数据运算能力上面，对于视频监控应用来说不够优化。对于那些具有复杂的控制能力和更高速媒体流需求的系统级应用来说，传统的DSP并不理想——DSP中更多的系统资源被浪费掉了。

由于具有强大的并行处理能力，在要求复杂和密集的视频信号处理的高端视频监控领域，理论上FPGA应该具有很大优势。遗憾的是，FPGA的产业生态环境、较大的功耗以及高昂的成本拖了它的后腿，使它很难成为这个应用领域的竞争者。

还有一种方案是采用MCU（ARM核）+DSP。由于ARM采用RISC指令集，适合处理控制代码，对视频编解码则力不从心。DSP则能弥补ARM的不足，其运算能力能够满足人们对视频流畅程度的需求。这种方案的思路是发挥ARM核的控制作用和DSP处理器的处理能力。但是，研发人员需要对MCU和DSP这两套代码进行掌握和维护，研发成本和对研发人员的要求都比较高。

显而易见，如果能够有一种处理平台，将MCU和DSP的性能融合起来，不但能克服ARM核+DSP所存在的瑕疵，同时能保留两则的优势特性。Blackfin处理器平台正是这样的汇聚平台，它给视频监控产品开发带来了新的力量。汇聚处理器将MCU和DSP的性能融合在一起，在单核上对uCLinux、协议栈和媒体流进行处理，将实时多媒体数据流及以控制为导向的任务进行优化。

Blackfin家族使用了MSA（MicroSignalArchitecture）架构，在一个单核架构中提供可编程的16/32位MCU和DSP功能，能够对控制、网络、多媒体以及信号处理区域进行划分。同样的开发环境适用于所有的Blackfin产品线，使IP视频监控产品的上市时间加快，成本大大降低。

8、发展制约因素

由于安防立法工作的滞后使得中国的安防市场还不完全规范，还未形成成熟统一的全国安防市场管理体系。市场监管不到位，许多地方*及用户未严格执行相关标准、规范;企业缺乏品牌意识、市场竞争混乱、“假冒伪劣产品，品牌产品的伪劣代理商、恶性削价”等现象不同程度地依仍然存在。再加上行业规模扩大，企业竞争激烈，市场上的山寨产品像雨后春笋一般渐渐的冒出来，这些产品普遍存在着严重的质量问题而且很少存在售后服务的保障。

正是由于这些以次充好安防产品扰乱了消费者的正确判断能力，导致许多“监控摄像头成睁眼瞎”的新闻事件频频发生，也影响到高端安防产品的正常发展。

低价竞争造成整个市场上的产品质量良莠不齐，生产企业为了降低产品的生产成本，在市场竞争中取得价格优势，偷工减料，造成产品质量下降。个别企业更为了逃避国家有关部门的检查，进行不正当的竞争，误导消费者，使得高端产品市场被挤压。

安防产品价格一路走低，销售额增大却未能带来利润扩大。安防产品进入市场早期竞争较少，早期进入市场的品牌呈垄断之势，用户主要是*机关和一些大的企业，产品价格高昂，利润丰厚。但随着安防业的迅速发展，竞争加剧，却未形成有序的市场，恶性价格战带来整个行业价格走低。由此，利润空间大幅减小，虽然市场开拓成效显著，却并没有带来利润的增长。

产品同质化严重，亟需开发新技术、研发新产品，这样才可能赢得更大的市场和利润空间。安防产品种类繁多，看起来琳琅满目，但是各个厂家的同类产品却是大同小异，缺乏自身风格和独特之处，使得工程商和用户难以从中选择。同时由于缺乏行业自律公约，产品极易被别人模仿制造。很多企业想走高端市场，但开发一种新产品就被模仿一种。

业内人士对日益成风的模仿感到担忧，认为这不利于整个产业的升级。一味地模仿别人，企业根本无法形成自己的创新思维，也无法打造出有知名度的品牌。公众对品牌的认知度低，长久下去就变成企业的困局。企业要提高创新能力，独辟蹊径才能创造出伟大的业绩。

市场发展不均衡，安防领域涉及到智能监控、防盗报警、门禁识别等多个领域，产品十分丰富，但是只有视频监控设备运用面广，占据了安防市场的半壁*，而其他的防盗报警产品、门禁识别产品运用范围比较窄，在市场上的安防产品所占比重相对较小，远不如视频监控产品，整个行业发展不均衡。

9、发展方向

开放兼容性

原来受制于安防监控的发展历程及行业背景，现状的一个问题是网络视频监控行业没有统一的标准，从2012年6月1日正式发布实施《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》，各网络摄像机厂家进行平安城市建设有了共同的标准。GB/T是指推荐性国家标准，并不强制所有产品都遵循。但平安城市项目是有利润的项目，在平安城市大力发展的时代，不参与竞标，会失去大量商机。因此，符合GB/T28181协议，构建开放式的视频管理平台，在该平台上实现不同厂家不同应用系统的互联互通，最终实现统一管理、统一调度将是整个行业未来发展的方向。

智能人性化

用户可以通过在场景中预设报警规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义行为规则的情形，系统会自动发出报警，监控工作站自动弹出报警信息并发出提示音，用户可以通过点击报警信息，实现报警的视频场景重构并采取相关措施。即所监控的视频图像，经过前端智能网络摄像机的分析识别后，可只将有异常的图像传输到后端去记录与显示，因而可大大减轻网络的负担。VCA技术对传统的视频监控技术是一个“颠覆性”的创新，改变了多年来人们应用视频监控系统的习惯。智能化高清网络摄像机，其人性化的设计，得到广大消费者认同。

高清化

高清网络摄像机相比于模拟摄像机、普通网络摄像机具有高清晰度、百万像素级的传感器，可以获得更多的视频信息;逐行扫描技术可以让画面更清晰、自然流畅、减少丢帧:减少、增加监控点方便，机器软件升级方便。一个高清摄像机可以代替多个普通摄像机对相同范围场景的监控，节省线缆、安装及维护成本。

走入寻常百姓家

监控在人们的观念中只用于重要部门,例如银行、*等。随着视频监控系统技术的不断发展，功能不断完善，以及人们安防观念的转变，网络视频监控的应用范围已远远超出了传统的专业“安防监控”的范畴，在企业运营、工厂安全生产、交通道路管理、学校监考等领域不断得到扩展应用并发挥越来越大的作用。而未来的视频监控系统，将会在民用住宅等场所得到越来越多的应用，系统的架构方式将会如同民用“互联网接入”的方式，由专门的运营公司提供设备和服务，而用户仅仅需要提供“月租金”而己，从而实现家庭远程视颇监控。

无线化

无线网络视频监控综合成本低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合。维护费用低，无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。可以广泛应用于范围广、分布散的安全监控、交通监控、工业监控、家庭监控等众多领域。