視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分,是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合。近年來,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展特別是網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算機(jī)處理能力和存儲容量的迅速提高以及各種實用視頻信息處理技術(shù)的出現(xiàn),視頻監(jiān)控技術(shù)也有長足的發(fā)展,視頻監(jiān)控進(jìn)入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時代,日益受到人們的重視和關(guān)注。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展基本上是從早期的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)向數(shù)模結(jié)合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)在的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)演變的過程,而現(xiàn)在的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)技術(shù)的發(fā)展又分為三個階段:數(shù)字監(jiān)控的多媒體階段、數(shù)字監(jiān)控的DVR階段和數(shù)字監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)階段。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀
1、模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)
模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為基于微處理器的視頻切換控制加PC機(jī)的多媒體管理和基于PC機(jī)實現(xiàn)對矩陣主機(jī)的切換控制及對系統(tǒng)的多媒體管理兩種類型。模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)實際上就是許多模擬監(jiān)控設(shè)備的組合,系統(tǒng)主要由“前端設(shè)備”和“終端控制設(shè)備”以及“信號傳輸介質(zhì)”三個部分組成,其中:前端設(shè)備主要有攝像機(jī)、云臺、解碼器等,控制設(shè)備主要有切換矩陣、畫面分割器、監(jiān)視器、控制鍵盤、錄像機(jī)等。傳輸介質(zhì)包括電纜、控制線等。隨著微處理器、微機(jī)的功能、性能的增強(qiáng)和提高,多媒體技術(shù)的應(yīng)用,系統(tǒng)在功能、性能、可靠性、結(jié)構(gòu)方式等方面都發(fā)生了很大的變化,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成更加方便靈活、與其它技術(shù)系統(tǒng)的接口趨于規(guī)范,人機(jī)交互界面更為友好。但由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中信息流的形態(tài)沒有變,仍為模擬的視頻信號,系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是一種單功能、單向、集總方式的信息采集網(wǎng)絡(luò),因此系統(tǒng)盡管已發(fā)展到很高的水平,已無太多潛力可挖,其局限性依然存在,要滿足更高的要求,數(shù)字化是必由之路。模擬監(jiān)控系統(tǒng)的主要缺點有:a、通常只適合于小范圍的區(qū)域監(jiān)控,模擬視頻信號的傳輸工具主要是同軸電纜,而同軸電纜傳輸模擬視頻信號的距離不大于1Km,雙絞線的距離更短,這就決定了模擬監(jiān)控只適合于單個大樓、小的居民區(qū)以及其它小范圍的場所。b、系統(tǒng)的擴(kuò)展能力差 對于已經(jīng)建好的系統(tǒng),如要增加新的監(jiān)控點,往往是牽一發(fā)而動全身,新的設(shè)備也很難添加到原有的系統(tǒng)之中。c、無法形成有效的報警聯(lián)動,由于各部分獨立運(yùn)作,相互之間的控制協(xié)議很難互通,聯(lián)動只能在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行。
2、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)
隨著多媒體技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起,現(xiàn)今市場上有兩種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)類型,一種是以數(shù)字錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng),另一種是以嵌入式視頻Web服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)日益成熟,計算機(jī)的普及化,為基于PC機(jī)的多媒體監(jiān)控創(chuàng)造了條件。這種新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的迅速崛起,部分地取代了以視頻矩陣圖像分割器、錄像機(jī)為核心,輔以其它傳送器的模擬視頻監(jiān)控模式,其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在:a、PC機(jī)的多媒體監(jiān)控主機(jī)綜合了視頻矩陣、圖像分割器、錄像機(jī)等的眾多功能,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化。b、由于采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),數(shù)字多媒體遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控不受距離限制。c、由于采用大容量磁盤陣列存盤器或光盤存儲器,可以節(jié)省大量的磁帶介質(zhì),同時有利于系統(tǒng)實現(xiàn)多媒體信息查詢。
但隨著基于PC機(jī)的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的發(fā)展,在實際工程使用過程中,也暴露出一些不足,主要是系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定性;赑C的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)為:兼容/工控PC機(jī)+視頻采集卡+普通/較可靠的操作平臺+應(yīng)用軟件。從系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)來分析:a、PC機(jī)用于24小時不間斷工作時,其性能是不很穩(wěn)定的,工控PC機(jī)相對兼容PC機(jī)的穩(wěn)定性有一個檔次上的提高,適用于較復(fù)雜的工作環(huán)境。b、操作系統(tǒng):以Windows 98為操作平臺的系統(tǒng),業(yè)內(nèi)人士都知道,Win98的穩(wěn)定性是有一定問題的,如果同時應(yīng)用軟件又不是很規(guī)范,這樣就容易在使用過程中出現(xiàn)工作不穩(wěn)定、死機(jī)等問題,而基于PC機(jī)的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)其軟件的實現(xiàn)是在Windows 95/98/NT、Unix、Linux等通用操作系統(tǒng)上,同時系統(tǒng)文件、應(yīng)用軟件和圖像文件都存儲在硬盤上,視頻處理必須高密度輸入大量數(shù)據(jù),同時硬盤要進(jìn)行多工工作,普通的硬盤邏輯(如Windows的FAT32)已無法適應(yīng),以致極易產(chǎn)生系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,造成死機(jī)現(xiàn)象。c 、應(yīng)用軟件:采用簡易應(yīng)用軟件的系統(tǒng)是不能夠用于安防領(lǐng)域的,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件能力上應(yīng)支持多任務(wù)并發(fā)處理,如監(jiān)視、錄像、回放、備份、報警、控制、遠(yuǎn)程連接等的多工處理能力。d、視頻采集卡:視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)通常均為多路輸入系統(tǒng),視頻采集卡可采用多卡方式,也可采用單卡方式。一般說,單卡方式集成度高,穩(wěn)定性會優(yōu)于多卡方式,很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件沖突,其穩(wěn)定性會有較大的影響。
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,軟硬件可裁減的,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng),亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計算機(jī)系統(tǒng)。
嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成,它是集軟硬件于一體的可獨立工作的"器件"。嵌入式操作系統(tǒng)是一種實時的,支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件,它是嵌入式系統(tǒng)極為重要的組成部分,通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等,嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關(guān)依靠性、軟件固態(tài)化及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點。嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)缺點:a、系統(tǒng)為專用系統(tǒng),所以系統(tǒng)小,指令精簡,處理速度快。b、系統(tǒng)數(shù)據(jù)置于ROM/FLASH MEMORY,調(diào)用速度快,不會被改變,穩(wěn)定性好。c、系統(tǒng)處理實時性好,性能穩(wěn)定。d、文件管理系統(tǒng)更適合于大量的視頻數(shù)據(jù)。e、在網(wǎng)絡(luò)功能、音視頻同步等方面也難令人滿意。
嵌入式視頻Web服務(wù)器方式,視頻服務(wù)器內(nèi)置一個嵌入式Web服務(wù)器,采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。攝像機(jī)送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮,通過內(nèi)部總線送到內(nèi)置的Web服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上的攝像機(jī)圖像,授權(quán)用戶還可以控制攝像機(jī)、云臺、鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作。
由于把視頻壓縮和Web功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi),可以直接連入局域網(wǎng),達(dá)到即插即看,省掉多種復(fù)雜的電纜,安裝方便(僅需設(shè)置一個IP地址),用戶也無需安裝任何硬件設(shè)備,僅用瀏覽器即可觀看。嵌入式視頻Web服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)與其它監(jiān)控系統(tǒng)的比較有如下特點:a、布控區(qū)域廣闊 嵌入式視頻Web服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)的Web服務(wù)器直接連入網(wǎng)絡(luò),沒有線纜長度和信號衰減的限制,同時網(wǎng)絡(luò)是沒有距離概念的,徹底拋棄了地域的概念,擴(kuò)展布控區(qū)域。b、系統(tǒng)具有幾乎無限的無縫擴(kuò)展能力 所有設(shè)備都以IP地址進(jìn)行標(biāo)識,增加設(shè)備只是意味著IP地址的擴(kuò)充。c、可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) 采用基于嵌入式Web服務(wù)器為核心的監(jiān)控系統(tǒng),在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于PC平臺的監(jiān)控方式有極大的不同,由于Web服務(wù)器輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮,采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,支持跨網(wǎng)關(guān)、跨路由器的遠(yuǎn)程視頻傳輸。d、性能穩(wěn)定可靠,無需專人管理 嵌入式Web服務(wù)器實際上基于嵌入式電腦技術(shù),采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng),又由于視頻壓縮和Web功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi),直接連入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng),即插即看,系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高,也無需專人管理,非常適合于無人值守的環(huán)境。e、當(dāng)監(jiān)控中心需要同時觀看較多個攝像機(jī)圖像時,對網(wǎng)絡(luò)帶寬就會有一定的要求。