本文通過對視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要技術的應用情況分析，詳細闡述了網(wǎng)絡視頻監(jiān)控設備數(shù)字化接入的方法和網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種應用模式，希望對網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案設計和用戶了解選擇網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)有所幫助。

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展由模擬到數(shù)字，由單點模擬視頻監(jiān)控到模擬視頻矩陣監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字硬盤錄像機（DVR）視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由本地小規(guī)模簡單應用到超廣地域大規(guī)模復雜應用；與此相應視頻監(jiān)控管理從無到有，經歷了基于設備的管理模式、單中心管理模式、多中心管理模式、IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理平臺復雜管理模式。

    出于服務網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的需要，市場上出現(xiàn)了數(shù)量眾多的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理產品。產品提供商都鼓吹自己提供的產品是功能強大的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理平臺產品，讓用戶難于分辨，實際上這些網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理產品的服務領域、技術、功能各不相同，有的功能相近、有的差別巨大，軟件本身的質量也是良莠不齊。視頻監(jiān)控領域的項目實施人員和用戶有時不清楚應該如何進行選擇，既怕選擇了技術落后或有局限的產品，也擔心選擇了功能過于富余的產品造成功能和建設資金上的浪費。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要技術的應用情況
    為此，了解視頻監(jiān)控發(fā)展的各個階段的系統(tǒng)特點很有必要。根據(jù)其關鍵應用技術，大致經歷了單點模擬視頻監(jiān)控、模擬視頻矩陣監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字硬盤錄像機視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)幾個階段，現(xiàn)在處于網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)高速發(fā)展成長階段。

單點模擬視頻監(jiān)控
    單點模擬視頻監(jiān)控（見圖1）：是一種最簡單的應用方式，還夠不上稱之為一個應用系統(tǒng)。一臺視頻圖像采集設備（模擬攝像機）對應一臺視頻顯示設備（模擬監(jiān)視器）。應用上沒有什么技術可言，只是直接把一臺模擬攝像機通過同軸電纜接到一臺模擬監(jiān)視器上進行顯示監(jiān)控。畫面分割器應用是這種方式的變通用法，通過畫面分割器可以把多臺模擬攝像機的視頻圖像分割，并同時顯示在同一模擬監(jiān)視器上，在畫面分割器上可以進行畫面切換操作，達到多路視頻圖像共享一臺顯示設備的作用，以減少顯示設備數(shù)量，達到節(jié)約建設成本的目的。

模擬視頻矩陣監(jiān)控系統(tǒng)
    模擬視頻矩陣（見圖2）：是一種視頻信號的切換設備，也就是一種可控制的開關陣列。模擬視頻矩陣有多路輸入端，可以接入多臺模擬攝像機的視頻圖像輸入；也有多路輸出端，可以接到多臺模擬監(jiān)視器上輸出顯示視頻圖像；采用控制鍵盤，用于實現(xiàn)圖像切換和控制操作，達到了多路視頻圖像共享多臺顯示設備的作用，主要是實現(xiàn)數(shù)量比較多的視頻圖像共享數(shù)量相對較少的視頻顯示設備，以減少顯示設備數(shù)量，達到節(jié)約建設成本的目的。單臺模擬視頻矩陣的應用可以組成一個模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，多臺模擬視頻矩陣設備關聯(lián)應用可以擴充模擬視頻矩陣監(jiān)控系統(tǒng)的應用規(guī)模。模擬視頻矩陣的應用使模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)開始成型。[nextpage]

數(shù)字硬盤錄像機視頻監(jiān)控系統(tǒng)
    數(shù)字硬盤錄像機（DVR）：DVR是Digital Video Recorder的縮寫，全稱是數(shù)字視頻錄像機或數(shù)字硬盤錄像機，習慣上稱為硬盤錄像機。它是一套進行圖像存儲處理的計算機系統(tǒng)，具有對圖像/語音進行長時間錄像、錄音、遠程監(jiān)視和控制的功能，DVR集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網(wǎng)絡傳輸和控制信號等多種功能于一身。DVR采用的是數(shù)字記錄技術，在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、以及網(wǎng)絡傳遞、遠程控制等方面都有相當不錯的功能表現(xiàn)。以DVR為核心組成的數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)以其功能集成化、錄像數(shù)字化、使用簡單化、監(jiān)控智能化、控制網(wǎng)絡化等優(yōu)勢，在安防領域得到了廣泛應用。

    數(shù)字硬盤錄像機視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以DVR設備為中心的本地數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以DVR設備為核心，DVR是技術核心、應用功能核心、管理核心（見圖3）。

網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
    網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)：主要包括前端視頻采集編碼設備、計算機傳輸網(wǎng)絡、網(wǎng)絡視頻解碼設備、視頻圖像顯示設備、數(shù)字存儲設備、網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理軟件等組成的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。隨著應用的發(fā)展會不斷吸納或關聯(lián)更多的技術應用，如報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)、智能分析。

    前端視頻采集編碼設備主要有：模擬攝像機、網(wǎng)絡視頻編碼器、數(shù)字硬盤錄像機、網(wǎng)絡攝像機等，完成視音頻信號的采集和數(shù)字化處理，以下作簡單介紹。

    計算機傳輸網(wǎng)絡：現(xiàn)行的各種類型IP網(wǎng)絡及其組合應用。

    網(wǎng)絡視頻解碼設備：主要是網(wǎng)絡視頻解碼器和視頻解碼卡，將網(wǎng)絡傳輸來的數(shù)字視頻信號還原成模擬信號在模擬監(jiān)視器上輸出顯示圖像。

    視頻圖像顯示設備：視頻圖像顯示設備的總稱。主要有模擬顯示設備、數(shù)字顯示設備。[nextpage]

    數(shù)字存儲設備：是能被利用的所有數(shù)字存儲設備與介質的總稱。主要有數(shù)字硬盤錄像機（DVR）、錄像服務器（包含DAS、NAS、SAN、FCSAN、IPSAN應用）。網(wǎng)絡視頻錄像機（NVR）在技術上應屬于錄像服務器。

    網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理軟件：網(wǎng)絡視頻監(jiān)控應用有關軟件的總稱。

網(wǎng)絡視頻監(jiān)控前端設備的數(shù)字化接入方法
    網(wǎng)絡化、數(shù)字化是發(fā)展大勢。在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所指的前端設備已經不再局限于傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)中所指的模擬攝像機、云臺解碼器等設備了，而是把模擬攝像機、云臺解碼器、模擬視頻矩陣、數(shù)字硬盤錄像機（DVR）、網(wǎng)絡視頻編碼器、網(wǎng)絡攝像機、報警設備、門禁、語音對講等都可歸納為前端設備，甚至可以把一個完整的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理后稱之為一個前端系統(tǒng)或前端子系統(tǒng)。

    當前，上述設備與系統(tǒng)都有應用，那么，如何在此基礎上實現(xiàn)數(shù)字化接入呢？把不同品牌廠家、不同標準、不同形態(tài)的前端設備或前端系統(tǒng)進行優(yōu)化搭配數(shù)字化入網(wǎng)統(tǒng)一管理是項目實施中非常重要的一環(huán)，甚至有時是整個項目成敗和能否達到設計要求的關鍵因素。

網(wǎng)絡視頻編碼設備的接入
    網(wǎng)絡視頻編碼設備的接入主要是指網(wǎng)絡視頻編碼器、數(shù)字硬盤錄像機、網(wǎng)絡攝像機的接入（見圖4）。

    模擬攝像機完成視頻圖像采集，控制信號和視頻信號接入到網(wǎng)絡視頻編碼設備，由網(wǎng)絡視頻編碼設備完成信號的數(shù)字化和網(wǎng)絡傳輸交互；網(wǎng)絡攝像機直接完成信號的采集和數(shù)字化，并進行網(wǎng)絡傳輸交互。設備接入網(wǎng)絡后，用戶可以通過瀏覽器或客戶端軟件瀏覽到視頻圖像，進行一些簡單操作。更多的復雜應用需要網(wǎng)絡視頻管理軟件的支持來實現(xiàn)。

模擬視頻矩陣監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化接入
    模擬視頻矩陣監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，只需要在模擬視頻矩陣的輸出中選擇若干路的視頻輸出，將選擇的視頻輸出接到網(wǎng)絡視頻編碼器進行編碼數(shù)字化，并由網(wǎng)絡視頻編碼器完成網(wǎng)絡傳輸交互。再將模擬視頻矩陣的一個鍵盤控制端口接到網(wǎng)絡視頻編碼器的控制端口，以便遠程對模擬視頻矩陣進行控制，這樣就完成了模擬視頻矩陣的數(shù)字化網(wǎng)絡接入，對模擬視頻矩陣系統(tǒng)的原有應用沒有任何改變。設備接入網(wǎng)絡后，用戶可以通過瀏覽器或客戶端軟件瀏覽到視頻圖像，進行一些簡單操作（見圖5）。更多的復雜應用也需要網(wǎng)絡視頻管理軟件的支持來實現(xiàn)。

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數(shù)字硬盤錄像機DVR設備的接入
    數(shù)字硬盤錄像機DVR設備的接入有幾種方式，造成的原因：一是DVR設備有幾種異構類型，二是DVR設備本身就是一臺網(wǎng)絡視頻編碼設備，各個廠商的視頻編碼技術有差異以及對應用技術的支持度不同（見圖6）。

    嵌入式DVR設備，只要其廠商對應用技術開發(fā)接口有足夠的支持度，那么就可以將其作為一臺網(wǎng)絡視頻編碼設備直接接入網(wǎng)絡。如果其廠商對應用技術開發(fā)接口支持度不夠，不能直接接入網(wǎng)絡進行統(tǒng)一管理，那么可以通過二次編碼的方式將其接入網(wǎng)絡進行統(tǒng)一管理，即把嵌入式DVR的BNC模擬視頻輸出接口接到一臺具有開放接口協(xié)議的網(wǎng)絡視頻編碼設備上進行二次編碼接入網(wǎng)絡，由網(wǎng)絡視頻編碼設備完成信號的數(shù)字化和網(wǎng)絡傳輸交互，同時利用DVR的控制通訊接口實現(xiàn)對DVR的遠程控制。

    基于PC的板卡式DVR，可在其主機上安裝一套具有統(tǒng)一接入?yún)f(xié)議的代理服務軟件，通過這個統(tǒng)一的代理服務軟件，它就可以和嵌入式編碼設備一樣統(tǒng)一接入網(wǎng)絡。

    設備接入網(wǎng)絡后，用戶可以通過瀏覽器或客戶端軟件瀏覽到視頻圖像，進行一些簡單操作。更多的復雜應用同樣需要網(wǎng)絡視頻管理軟件的支持來實現(xiàn)。

提供足夠的擴展功能接口接入其它設備和系統(tǒng)
    一般來說，用戶項目中會存在不同時期建設的視頻監(jiān)控設備和系統(tǒng)；項目會涉及多個廠家多種型號的設備和系統(tǒng)，供應商間沒有標準統(tǒng)一的接口；不同具體項目的需求也是不同的，有的項目需要一定程度的定制，如平安城市的人像識別功能、金融系統(tǒng)的卡號識別或計數(shù)疊加功能、賣場的人流量統(tǒng)計功能；安防子系統(tǒng)之間的集成，如與對講、門禁、考勤和報警等系統(tǒng)聯(lián)動。這就要求網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理軟件系統(tǒng)能夠盡可能地兼容多家廠商的硬件，最大限度地利用客戶現(xiàn)有資源減少重復投資，提供足夠的擴展功能接口，以供用戶二次開發(fā)或多系統(tǒng)之間的聯(lián)動集成。

網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種應用模式
    隨著網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的崛起，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理軟件產品已經發(fā)展起來，同時，要實現(xiàn)各種復雜應用也離不開相關軟件產品的支持。為了服務網(wǎng)絡視頻監(jiān)控應用的需要，市場上推出了數(shù)量眾多的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理軟件產品。

不成系統(tǒng)的簡單網(wǎng)絡視頻監(jiān)控應用
    一臺或幾臺少量的前端視頻采集編碼設備，通過網(wǎng)絡傳輸，利用PC客戶端直接登陸前端視頻編碼設備瀏覽視頻圖像。PC客戶端是產品自帶的客戶端軟件或瀏覽器IP登陸瀏覽。簡單的應用、很少的管理功能、不夠成系統(tǒng)，如家庭網(wǎng)絡視頻監(jiān)控應用，在家里安裝一臺網(wǎng)絡攝像機，通過互聯(lián)網(wǎng)絡，域名解析后在辦公室使用PC登陸家里網(wǎng)絡攝像機監(jiān)看家里情況（見圖7）。[nextpage]

基于胖客戶端軟件的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
    當前端視頻采集編碼設備數(shù)量不多、并發(fā)訪問前端視頻采集編碼設備的用戶數(shù)量較少（包括實時視頻監(jiān)控碼流訪問、視頻錄像碼流訪問）、系統(tǒng)不做視頻碼流中轉分發(fā)、不做連續(xù)長時間的錄像任務、不做多級視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控時，可以采用基于客戶端的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)模式。客戶端軟件功能可以根據(jù)需求做得非常全面，滿足非常復雜的應用，這時客戶端軟件就成了功能全面且復雜的胖客戶端軟件。

    這種基于胖客戶端軟件的系統(tǒng)應用是現(xiàn)階段多數(shù)設備廠家提供的簡單、低層次小規(guī)模應用。其特點是系統(tǒng)不做流媒體視頻碼流中轉分發(fā)，用戶直接登陸前端視頻采集編碼設備，單個客戶端軟件可以做得功能非常全面復雜，每一個客戶端都需要單獨安裝并進行相對復雜的應用配置，即一個用戶的功能使用在一臺PC機的客戶端軟件配置完好以后，PC機重裝系統(tǒng)或換到另一臺PC機使用時必須重復全部配置一遍相關功能應用。當多個任務（包括實時視頻監(jiān)控碼流訪問、視頻錄像碼流訪問）同時訪問前端某臺視頻采集編碼設備時，會造成訪問繁忙使其運行不穩(wěn)定，同時還會重復占用網(wǎng)絡帶寬資源。PC機客戶端長時間連續(xù)工作的穩(wěn)定性不可靠，不適合做連續(xù)長時間的錄像任務。因此，這種模式適合并發(fā)用戶少的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控應用（見圖8）。

基于中心管理服務器的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
    這種應用是基于流媒體分發(fā)的大規(guī)模視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的集成管理應用，是較高層次的應用（見圖9）。由于其技術結構符合多數(shù)視頻監(jiān)控項目的規(guī)模，也將是最廣泛的應用。

    中心管理服務器集成了已成熟應用的流媒體服務器技術，單個網(wǎng)絡點播模塊即能同時滿足數(shù)百個并發(fā)用戶（依賴于服務器硬件性能）的視頻點播，保證每個用戶都能夠得到滿意的視頻質量，并詳細記錄點播的數(shù)據(jù)和日志，充分滿足用戶的要求。[nextpage]

    應用于網(wǎng)絡視頻設備數(shù)量多，并發(fā)訪問用戶數(shù)量多的應用情況?；诹髅襟w分發(fā)技術，所有事務先匯聚到網(wǎng)絡視頻管理中心服務器，每個用戶不再需要單獨設置，用戶不直接訪問前端設備，只需訪問網(wǎng)絡視頻管理中心服務器，軟件可以同時管理DVR、網(wǎng)絡視頻編解碼器、網(wǎng)絡攝像機，能夠聯(lián)動報警系統(tǒng)；支持數(shù)字硬盤錄像機（DVR）、錄像服務器（包含DAS、NAS、SAN、FCSAN、IPSAN應用）、客戶端等各種數(shù)字錄像方式，服務器端功能可以做得非常全面復雜以滿足各種應用需求。

基于網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理平臺的多級中心混合復雜應用
這種是在基于中心管理服務器的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎之上發(fā)展起來的多節(jié)點、多服務器轉發(fā)的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理應用，是高級別應用（見圖10）。

    復雜的超大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要由多臺網(wǎng)絡視頻管理服務器構成，每臺視頻管理服務器管理的都是一個獨立的子系統(tǒng)，多臺視頻管理服務器之間互聯(lián)構成更大的系統(tǒng)。

    在基于流媒體分發(fā)的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理應用基礎上，實現(xiàn)流媒體服務器之間轉發(fā)，構造多監(jiān)控分中心、多層次的應用。

結束語
    本文分析了視頻監(jiān)控的主要技術應用，闡述了網(wǎng)絡視頻監(jiān)控設備數(shù)字化接入的方法和網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種應用模式，希望對學習和了解網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)都有所借鑒與幫助。