一、IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　從90年代開始，一些高校開始陸續(xù)建設(shè)和應(yīng)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。據(jù)第三方機(jī)構(gòu)調(diào)查，目前有85%的高校已經(jīng)建設(shè)一定規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。但從目前的具體應(yīng)用來(lái)看，部分高校的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還是傳統(tǒng)的模數(shù)結(jié)合方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)各自獨(dú)立，功能單一，不能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)行和管理，大部分是做事后調(diào)查取證，不能起到很好的安全技術(shù)防范作用。

　　(一)模數(shù)結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的局限性

　　模數(shù)結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的局限性主要表現(xiàn)為以下三個(gè)不足：

　　開放性不足。視頻監(jiān)控系統(tǒng)與入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及其它安防系統(tǒng)彼此相互獨(dú)立，多個(gè)系統(tǒng)之間沒有聯(lián)動(dòng)機(jī)制，入侵報(bào)警系統(tǒng)或消防自動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警時(shí)需要再登陸監(jiān)控系統(tǒng)查看錄像，實(shí)時(shí)性不夠，增加值班人員工作量，并且耽誤處置事件的最佳時(shí)機(jī)。

　　系統(tǒng)性能不足。模數(shù)結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)主要采用數(shù)字硬盤錄像機(jī)(DVR)作為核心管理設(shè)備，對(duì)監(jiān)控圖像的存儲(chǔ)和系統(tǒng)的管理都由DVR完成。由此帶來(lái)兩個(gè)安全隱患：一是DVR本身性能有限，同時(shí)處理管理信令和存儲(chǔ)錄像，一旦發(fā)生設(shè)備故障，不僅錄像丟失，還會(huì)造成整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓;二是DVR沒有任何的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，一旦誤操作或者硬盤損壞，錄像不可恢復(fù)，導(dǎo)致事后取證受阻。

　　聯(lián)網(wǎng)性不足。模數(shù)結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)傳輸采用的大多是光纖點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸或者視頻線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，布線和運(yùn)行維護(hù)成本非常巨大，并且DVR最初的設(shè)計(jì)只是用來(lái)存儲(chǔ)圖像的，并不是用來(lái)做聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的，DVR的聯(lián)網(wǎng)只能管理到DVR，無(wú)法管理到前端的攝像機(jī)、顯示設(shè)備和傳輸鏈路。如果需要多個(gè)校區(qū)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，采用DVR方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)顯然無(wú)法滿足遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的需要。

　　(二)IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　目前IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)成為市場(chǎng)上的主流技術(shù)，在設(shè)備管理、數(shù)據(jù)傳輸、圖像分辨率、點(diǎn)位擴(kuò)容、錄像保護(hù)、聯(lián)動(dòng)報(bào)警等方面具有模擬、模數(shù)結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

　　便于控制管理。IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)五個(gè)部分的所有設(shè)備都具有唯一的IP地址，可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一控制管理。

　　網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)。采用通用的TCP/IP協(xié)議，可在現(xiàn)有的各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中傳輸視頻數(shù)據(jù)，設(shè)備數(shù)量少，布線少，系統(tǒng)的建設(shè)、使用和維護(hù)成本低。

　　實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。凡是有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以建立IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，實(shí)現(xiàn)即播即用即看。

　　邊際效應(yīng)強(qiáng)。IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)展性好，可不斷增加視頻監(jiān)控探頭，不改變現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，無(wú)需重新布線和再建平臺(tái)，避免重復(fù)建設(shè)。

　　便于存儲(chǔ)擴(kuò)容。特別是IP-SAN存儲(chǔ)架構(gòu)，可以根據(jù)需要和可能，無(wú)限制地增加磁盤陣列，實(shí)現(xiàn)海量存儲(chǔ)。錄像存儲(chǔ)實(shí)行集中管理，錄像丟失或硬盤損壞錄像可恢復(fù)。

　　支持高清攝像。系統(tǒng)支持720P(720×1280)、1080P(1080×1960)等高清攝像機(jī)的視頻傳輸、控制、存儲(chǔ)和顯示，圖像覆蓋面大，細(xì)節(jié)更清晰。

　　具備聯(lián)動(dòng)功能。系統(tǒng)綜合管理平臺(tái)可集成入侵報(bào)警、出入口控制、消防自動(dòng)報(bào)警等系統(tǒng)，自動(dòng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)彈出畫面，自動(dòng)跟蹤監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)情況。

　　當(dāng)然，IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)也有自身的技術(shù)缺陷。一是對(duì)光線的要求高。在弱光和逆光的情況下，圖像處理會(huì)有齒痕，有失真。二是圖像質(zhì)量有損失。經(jīng)過(guò)數(shù)字壓縮編碼，視頻圖像會(huì)有數(shù)據(jù)丟失，特別是CIF、QCIF、4CIF圖像的清晰度還比不上模擬圖像。當(dāng)然，720P、1080P高清圖像的清晰度還是大大超過(guò)模擬圖像的清晰度。三是依賴于網(wǎng)絡(luò)帶寬。即使是以H.264格式進(jìn)行數(shù)字壓縮編碼，D1(576×720)標(biāo)清的碼流也要1M以上，1080P高清的碼流達(dá)到3M以上，如果上千臺(tái)高清攝像機(jī)的圖像在一個(gè)帶寬不高的網(wǎng)絡(luò)上傳輸，就會(huì)出現(xiàn)擁堵。四是操控有延時(shí)性。由于IP數(shù)據(jù)包的控制處理具有延時(shí)性，會(huì)出現(xiàn)圖像的延遲、停頓，對(duì)云臺(tái)的控制也會(huì)有延時(shí)。五是編碼算法不統(tǒng)一。數(shù)字壓縮編碼格式標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，既便是同一個(gè)編碼格式，算法也不統(tǒng)一，導(dǎo)致不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備不兼容，不能做到通用。

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　　二、IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

　　IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指運(yùn)用數(shù)字壓縮編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理與控制技術(shù)，對(duì)采集的視頻圖像和聲音進(jìn)行數(shù)字壓縮編碼，組成IP數(shù)據(jù)包，利用有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，按照TCP/IP協(xié)議，進(jìn)行IP數(shù)據(jù)包的傳輸和存儲(chǔ)，并通過(guò)數(shù)字解碼，還原和切換出視頻圖像和聲音，進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控。IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以擴(kuò)展到所有具備網(wǎng)絡(luò)連接的地方，實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的遠(yuǎn)程監(jiān)控，完全不受地域和時(shí)間的限制。

　　IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由采集、傳輸、管理控制、存儲(chǔ)和顯示五部分構(gòu)成(如圖1所示)：

　　IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　1.采集：目前采用模擬攝像機(jī)+編碼器、IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以及兩者混用三種方式進(jìn)行采集和數(shù)字壓縮編碼。

　　2.傳輸：采用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，可以按照網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(局域網(wǎng)/廣域網(wǎng))、傳輸模式(有線/無(wú)線)、傳輸介質(zhì)(網(wǎng)線/光纖)等方式選擇以太網(wǎng)、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、SFP光纖、RRPP光環(huán)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等有線網(wǎng)絡(luò)或者WLAN、GPRS、3G、WCDMA等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，組網(wǎng)方便靈活。

　　3.管理控制：采用視頻監(jiān)控綜合管理平臺(tái)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全方位管理，授權(quán)用戶隨時(shí)隨地進(jìn)行管理和控制，系統(tǒng)操作和維護(hù)方便;同時(shí)可與入侵報(bào)警、出入口控制、電子巡查、消防自動(dòng)報(bào)警等系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接和各種數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用。

　　4.存儲(chǔ)：目前廣泛采用的是具備熱備冗余硬盤和RAID5機(jī)制的IP-SAN集中存儲(chǔ)架構(gòu)和NVR設(shè)備存儲(chǔ)架構(gòu)。

　　5.顯示：包括軟解碼和硬解碼兩種顯示方式：軟解碼指的是通過(guò)軟件解碼，在客戶端PC或者電腦上查看視頻圖像：硬解碼指的是采用數(shù)字解碼器對(duì)IP數(shù)字視頻流進(jìn)行解碼，顯示在監(jiān)視器或者拼接大屏上，數(shù)字解碼器具有數(shù)字視頻矩陣功能。

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　　三、IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高校安防中的實(shí)際應(yīng)用

　　由于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，特別是使用成本低、系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)、不受地域限制、擴(kuò)展性好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，非常適用于校園面積大，校區(qū)多的高校。某高校校區(qū)占地3200畝，現(xiàn)有35000余名學(xué)生。校區(qū)處在邊建設(shè)、邊搬遷、邊教學(xué)的建設(shè)發(fā)展階段，校園面積大，出入通道多，流動(dòng)人口多，校園周邊治安環(huán)境復(fù)雜。學(xué)校從2009年起開始在呈貢校區(qū)分期建設(shè)校園安全技術(shù)防范系統(tǒng)，目前已進(jìn)行了兩期建設(shè)，共安裝攝像機(jī)近1200臺(tái)、入侵報(bào)警探頭1000多個(gè)。

　　在總體規(guī)劃時(shí)，要求以先進(jìn)技術(shù)為主導(dǎo)，充分利用已建的校園網(wǎng)，做到低投資、高效益。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，采用了基于IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)方案，目標(biāo)就是建成技術(shù)先進(jìn)、適應(yīng)未來(lái)發(fā)展、系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、系統(tǒng)擴(kuò)展能力強(qiáng)的校園安全技術(shù)防范系統(tǒng)。

　　學(xué)校的IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用已建的校園光纖網(wǎng)，采取跳線方式建成了技防專網(wǎng)，并與校園業(yè)務(wù)網(wǎng)物理隔離，既不互相擠占帶寬，又保證了各自的網(wǎng)絡(luò)安全。同時(shí)專網(wǎng)留有出口，通過(guò)路由器與外網(wǎng)相連，方便領(lǐng)導(dǎo)不論身處何地都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)在學(xué)校主要道路、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、圖書館和學(xué)生宿舍樓等重點(diǎn)部位和人員密集場(chǎng)所，按照安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分別安裝了攝像機(jī)和紅外報(bào)警探頭，學(xué)校的主要出入口和學(xué)生食堂門前安裝了少量的高清球機(jī)。特別是學(xué)生宿舍樓，除了在每一棟樓的大廳安裝了攝像機(jī)及客戶終端，還在每一層樓的公共走廊安裝了攝像機(jī)。所有的監(jiān)控點(diǎn)，通過(guò)技防專網(wǎng)接入到安防監(jiān)控中心，通過(guò)綜合安防集成管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一控制管理。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示：

　　IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　安全技術(shù)防范系統(tǒng)的主要作用包含以下三部分：事前防范、事中報(bào)警和事后取證。要實(shí)現(xiàn)以上三個(gè)功能，就需要建立一個(gè)技術(shù)先進(jìn)成熟的綜合安防集成管理平臺(tái)。正是由于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因此可以在其基礎(chǔ)上構(gòu)建校園綜合安防集成管理平臺(tái)，將視頻監(jiān)控、門禁、報(bào)警、消防等安防子系統(tǒng)融合成為一個(gè)大的綜合安防集成管理平臺(tái)。

　　(一)綜合安防集成管理平臺(tái)組成

　　綜合安防集成管理平臺(tái)主要由上層集成平臺(tái)和下層應(yīng)用子系統(tǒng)組成。

　　上層集成平臺(tái)：通常是根據(jù)需要定制開發(fā)的集成平臺(tái)，目的在于打通下層各子系統(tǒng)之間的技術(shù)壁壘，對(duì)上提供一個(gè)統(tǒng)一的接口和操作界面，在一個(gè)客戶端界面上可以完成所有子系統(tǒng)的操作，并且可以實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)間資源共享和信息聯(lián)動(dòng)。

　　下層應(yīng)用子系統(tǒng)：主要是針對(duì)不同應(yīng)用的安防系統(tǒng)，包括視頻監(jiān)控、入侵報(bào)警系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)、語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)等。各子系統(tǒng)各司其職處理自己系統(tǒng)的信息，并將上層調(diào)用的信息送給上層應(yīng)用平臺(tái)，再由上層應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行綜合處理或者送給其他子系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，為上層具體應(yīng)用提供底層支持。

　　(二)綜合安防集成管理平臺(tái)的主要特點(diǎn)

　　整個(gè)校園所有安防系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一應(yīng)用;

　　統(tǒng)一界面操作，簡(jiǎn)化工作流程和減少工作量;

　　各子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，發(fā)揮更大作用;

　　實(shí)時(shí)報(bào)警圖像自動(dòng)彈出，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)警情。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　校園綜合安防集成管理平臺(tái)的建立，實(shí)現(xiàn)了各子系統(tǒng)之間的“對(duì)話”，各子系統(tǒng)之間可以相互聯(lián)動(dòng)和協(xié)調(diào)，有效地提高了安全防范能力和突發(fā)事件的處置能力。近兩年來(lái)，搶劫偷盜、打架斗毆等案件得到了有效控制，特別是學(xué)生宿舍被盜案件大幅度下降，確保了學(xué)校的安全穩(wěn)定。

　　隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷增加，高清攝像技術(shù)、自適應(yīng)偵測(cè)報(bào)警技術(shù)、視頻智能分析技術(shù)將更加成熟，IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將向著高清化、智能化的方向發(fā)展，并將更加廣泛地應(yīng)用于高校的安全保衛(wèi)工作當(dāng)中，為高校的平安和諧校園建設(shè)提供可靠的安全防范技術(shù)保障。

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