聯(lián)網(wǎng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)從上世紀(jì)八九十年代發(fā)展至今，已有二十多年的歷史，已發(fā)展得相當(dāng)成熟。二十世紀(jì)末，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已有了起步，近年來取得了較大的發(fā)展。它必將部分甚至較大部分代替現(xiàn)在的聯(lián)網(wǎng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中將會(huì)有一個(gè)很大的變革。在變革過程中，前端、傳輸、矩陣、顯示、存儲(chǔ)等系統(tǒng)都將有相應(yīng)的變化。

前端設(shè)備
前端連接目前有下列幾種方式：
·模擬攝像機(jī)：線纜；
·模擬攝像機(jī)＋視頻服務(wù)器：上網(wǎng)絡(luò)；
·模擬攝像機(jī)＋視頻編碼器：上網(wǎng)絡(luò)；
·模擬攝像機(jī)＋帶有視頻服務(wù)器（DVS）的DVR（硬盤錄像機(jī)）：上網(wǎng)絡(luò)；
·網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)：上網(wǎng)絡(luò)。

傳輸系統(tǒng)
    在傳輸線纜上，目前使用的主要是同軸電纜、光纜、雙絞線等。目前最常用的網(wǎng)絡(luò)有DDN、ADSL、LAN、WAN。帶寬目前最常用的有2Mb/s、10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s等。同時(shí)，采用從模擬視頻通過模數(shù)變換（編碼）轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻的視頻數(shù)字化。

    為解決數(shù)字視頻占有帶寬的矛盾，就引出了數(shù)字視頻的壓縮，目前常用的壓縮方式有：MPEG-1（用于以VCD為代表）、MPEG-2（用于以DVD為代表）、JPEG（用于數(shù)模照相機(jī)和國(guó)外多數(shù)DVR）、MPEG-4與H264（國(guó)內(nèi)大多數(shù)DVR和國(guó)外少量DVR）。

矩陣
    首先我們先來了解一下矩陣的分類：
·模擬矩陣（輸入、輸出均為模擬視頻信號(hào)，數(shù)字的控制信號(hào)）；
·模擬矩陣，輸出用視頻服務(wù)器（輸入為模擬視頻信號(hào)，輸出為數(shù)字視頻信號(hào)，控制為數(shù)字信號(hào)）；
·帶有矩陣的視頻服務(wù)器和硬盤錄像機(jī)（DVR、DVS）（模擬視頻進(jìn)、模擬視頻出、數(shù)字視頻出、數(shù)字視頻存儲(chǔ)、數(shù)字視頻回放、控制為數(shù)字信號(hào)）；
·數(shù)字視頻矩陣（數(shù)字視頻輸入、輸出、控制為數(shù)字信號(hào)）；
·數(shù)字交換機(jī)方式；
·KVM（鍵盤、VGA、鼠標(biāo)）切換器方式。

    控制也就是前端與后端相互控制信號(hào)，可以通過總線和網(wǎng)絡(luò)（均是數(shù)字信號(hào)控制）來控制。

    在終端連接上有模擬系統(tǒng)到視頻監(jiān)視器（Monitor）；視頻解碼器到視頻監(jiān)視器（Monitor）；帶有解碼軟件的PC到顯示器（CRT）；帶有解碼的視頻服務(wù)器到顯示器（CRT）；數(shù)字矩陣到顯示器或和監(jiān)視器；DVR到顯示器或和監(jiān)視器。

    在視頻存儲(chǔ)上采用模擬視頻錄像機(jī)（V、C、R）（VHS、V—matic等）；數(shù)字視頻錄像機(jī)：主要有廣播級(jí)數(shù)字視頻錄像機(jī)、數(shù)字磁帶錄像機(jī)、硬盤錄像機(jī)（DVR）、海量存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)庫(kù)）等。[nextpage]

聯(lián)網(wǎng)方式
    1.模擬視頻矩陣聯(lián)網(wǎng)方法。模擬視頻矩陣聯(lián)網(wǎng)是分層組織的，基層用：32路進(jìn)8路出的矩陣或者64路進(jìn)16路出的矩陣，其中可2路或4路送區(qū)級(jí)；區(qū)級(jí)用：128路進(jìn)32路出的矩陣或者256路進(jìn)64路出的矩陣，其中4路或8路送市級(jí)；市級(jí)用：256路進(jìn)64路出的矩陣，其中8路送省級(jí)；省級(jí)用：方案1（用512路進(jìn)80路出的矩陣，其中8路或16路送部級(jí)）、方案2（用2臺(tái)256路進(jìn)64路出的矩陣聯(lián)網(wǎng)，其中每臺(tái)有8路送部級(jí)。

模擬矩陣聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)：
·方便直觀；
·“部級(jí)”想控制“基層”和調(diào)看“基層”圖像，該方案一定要通過“中間層”矩陣；
·該方案“部級(jí)”只能看基層的任意2路圖像，要想多看幾路圖像就要擴(kuò)容才能實(shí)現(xiàn)，基層的2路圖像只能一級(jí)一級(jí)向上傳；
·該方案沒有上一級(jí)向下一級(jí)傳的圖像，也沒有相鄰圖像調(diào)看的可能；
·其控制信號(hào)也是通過總線方式，相互級(jí)聯(lián)方式；
·由于圖像是不經(jīng)壓縮模擬視頻圖像，一般來講圖像質(zhì)量較好，這圖像較好的前提是攝像機(jī)輸出圖像是優(yōu)質(zhì)條件下和在保證圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良時(shí)傳輸損耗在容許值內(nèi)；
·若“部級(jí)”能直接控制“基層”時(shí)，整個(gè)網(wǎng)內(nèi)的地址碼要統(tǒng)一編碼，大家均能識(shí)別。

    2.模擬矩陣，矩陣間的控制是走局域網(wǎng)。模擬矩陣，矩陣間的控制是走局域網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)有：控制信號(hào)走局域網(wǎng)，這樣不存在“上級(jí)”通過“中間級(jí)”來調(diào)用最基層，這樣控制就比較方便，但視頻還存在上一級(jí)、中間級(jí)、基層級(jí)等。

    3.模擬矩陣、硬盤錄像機(jī)（DVR）等設(shè)備走局域網(wǎng)來控制，視頻還是常規(guī)做法。也可以模擬矩陣、硬盤錄像機(jī)（DVR）等設(shè)備走局域網(wǎng)來控制，視頻還是常規(guī)做法。

    4.帶有模擬矩陣和視頻服務(wù)器（DVS）的硬盤錄像機(jī)（DVR）的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

    帶有模擬矩陣和視頻服務(wù)器（DVS）的硬盤錄像機(jī)（DVR）的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)特點(diǎn)有：模數(shù)結(jié)合的系統(tǒng)（視頻：模擬輸入、模擬視頻和數(shù)字視頻均有輸出；存儲(chǔ)：采用圖象壓縮的數(shù)字視頻信號(hào)）；控制訊號(hào)可以是走總線控制線或走LAN（局域網(wǎng)）的數(shù)字控制訊號(hào)；特別適合中小系統(tǒng)；重點(diǎn)在基層，基層存在矩陣切換和視頻數(shù)字存儲(chǔ)；存在有模擬的優(yōu)點(diǎn)，也存在數(shù)字的優(yōu)點(diǎn)，特別提高機(jī)動(dòng)性。

    5.模擬攝像機(jī)和視頻編碼器（視頻解碼器）組成的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這是早期數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，視頻解碼器也可以用視頻解碼卡和PC機(jī)來代替，應(yīng)注意專用的視頻解碼器價(jià)格低。[nextpage]

    6.模擬視頻矩陣，矩陣輸出走視頻服務(wù)器上網(wǎng)絡(luò)，輸出視頻、矩陣間和其它設(shè)備的控制均上網(wǎng)絡(luò)。如圖6所示，該系統(tǒng)通過1臺(tái)CPU統(tǒng)一管理多個(gè)視頻切換矩陣及其它設(shè)備，從而真正實(shí)現(xiàn)了視頻切換矩陣之間聯(lián)網(wǎng)，真正實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)建立在LAN上的構(gòu)思。而且在這系統(tǒng)中，各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)都可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)任何地點(diǎn)的攝像機(jī)圖像進(jìn)行觀看及控制，通過主CPU對(duì)系統(tǒng)中的各分控點(diǎn)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置來決定各分控點(diǎn)的權(quán)限范圍。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、CPU、CDU（控制信號(hào)分配單元）及各分控矩陣間的聯(lián)系及調(diào)配，實(shí)現(xiàn)了只將所要調(diào)出的圖像傳輸上網(wǎng)（利用IP技術(shù)），避免現(xiàn)在有些網(wǎng)絡(luò)矩陣設(shè)備將所有的圖像一起扔在LAN上，造成網(wǎng)絡(luò)堵塞影響功能的問題。系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)在分控制點(diǎn)觀看同一路攝像機(jī)圖像的功能（利用流媒體技術(shù)），而由各分控中心的控制權(quán)限來決定控制的先后。

    該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有：它是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)初級(jí)；前端和矩陣是模擬的，但其控制是統(tǒng)一的、數(shù)字的；這方案有其實(shí)用性；它具有數(shù)字、模擬、網(wǎng)絡(luò)各方面的優(yōu)點(diǎn)。

    7.一種實(shí)用的模擬和數(shù)字結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該方案的優(yōu)點(diǎn)有：
·模擬和數(shù)字方案優(yōu)點(diǎn)均兼而有之；
·每個(gè)部件均為成熟產(chǎn)品；
·至上級(jí)和上上級(jí)的視頻訊號(hào)：模擬視頻訊號(hào)通過線纜向上傳，數(shù)字視頻訊號(hào)可以通過LAN局域網(wǎng)向上傳，而左右都傳，也可由上向下傳，利用IP技術(shù)和流媒體技術(shù)可以獲得最大的靈活性；
·模擬矩陣和硬盤錄像機(jī)結(jié)合是適合當(dāng)前基層的需求，基層本地錄像，它以價(jià)格便宜、性能上乘、操作方便、技術(shù)水平能適應(yīng)當(dāng)前在基層的工作人員；
·該方案可總體規(guī)劃分步實(shí)施，例如分二步走：第一步，模擬一部先實(shí)施，便于基層前期能進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)；第二步，建一個(gè)局域網(wǎng)；第三步，購(gòu)置數(shù)字視頻所需的設(shè)備； ·可建立一個(gè)經(jīng)濟(jì)和實(shí)效的局域網(wǎng)；
·該方案也給過去已建聯(lián)網(wǎng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了一個(gè)過度和部分過度網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)一個(gè)較好的方案。

    8.網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控方案。前端一般是采用網(wǎng)絡(luò)型（具有IP地址）的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，其視頻信號(hào)已是圖像數(shù)字壓縮后的數(shù)字視頻訊號(hào)，其碼流712kb／s～4.5Mb／s，隨著圖像質(zhì)量的提高，碼流也跟著提高，相似圖像質(zhì)量，隨著壓縮方式不同，碼流量也不一樣。在相似圖像質(zhì)量中JPEG碼流量最大，MPEG-2碼流量第二，MPEG-1碼流量第三，MPEG-4（H264）碼流量較小（也就是說它們壓縮比較大）。

    在這方案中矩陣是采用數(shù)字矩陣，它們具體可選用VGA分配器、數(shù)字變換機(jī)、KVM矩陣、終端數(shù)字矩陣（視頻服務(wù)器）等。[nextpage]

    靈活是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的顯著優(yōu)點(diǎn)：
·布線方便；
·布點(diǎn)（監(jiān)控點(diǎn)）可以非常廣，特別地域?qū)挘?
·分控點(diǎn)建立非?？?，只要網(wǎng)絡(luò)線到達(dá)之處，若無線上網(wǎng)，更是方便有加；
·中控室建設(shè)也是非?？欤灰凶銐虻木W(wǎng)絡(luò)線和合理配置的網(wǎng)絡(luò)，帶寬較寬；
·它是基本IP技術(shù)，“最上層”可以不通過“中間層”向基層調(diào)看任一圖像，控制也是“最上層”可以有通過“中間層”向“基層”控制，若需要“基層”或“中間層”也可隔層調(diào)用圖像和進(jìn)行控制；
·可在同一層相互調(diào)用圖像和進(jìn)行控制，也可隔層上下相互調(diào)用圖像和進(jìn)行控制。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)特別適當(dāng)?shù)赜驈V，布點(diǎn)多，多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。例如監(jiān)獄系統(tǒng)（它存在看小隊(duì)、中隊(duì)、大隊(duì)、監(jiān)獄、監(jiān)獄局的多層管理）；社會(huì)治安監(jiān)控系統(tǒng)（街道及其各單位、派出所、分局、市局、省廳、部級(jí)的多層管理）；金庫(kù)無人值守（省、地級(jí)市、縣金庫(kù)聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)）；跨國(guó)的大型企業(yè)的聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。

結(jié)語
    網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是大勢(shì)所趨，但當(dāng)前遇到高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻服務(wù)器價(jià)較高，網(wǎng)絡(luò)、寬帶和合理布局之難處，較高質(zhì)量的服務(wù)器、管理人員的業(yè)務(wù)水平的提高和系統(tǒng)價(jià)格偏高之諸多因素的影響，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展還有待進(jìn)一步提高。

    隨著技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)低價(jià)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的推出（例如：高性能CMOS攝像機(jī)等），大容量低價(jià)的存儲(chǔ)器出現(xiàn)（例如：1000Gbit的硬盤出現(xiàn)等），超薄型平面CRT的出現(xiàn)（它將有可能替代現(xiàn)在LED和液晶顯示器），前景還是比較樂觀。

    我們所追求的方案應(yīng)是實(shí)用、圖像質(zhì)量好、操作簡(jiǎn)便、功能較齊全、價(jià)格較低而且合理，方案有可擴(kuò)展性、有新老方案互補(bǔ)之特點(diǎn)、新老方案能轉(zhuǎn)換之方案，這也是本文所要表達(dá)的東西。