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谈视频监控系统从联网模拟到网络数字

时间:2006-02-13 来源:马志刚 作者:顾小军 点击:

    联网模拟视频监控系统从上世纪八九十年代发展至今,已有二十多年的历史,已发展得相当成熟。二十世纪末,随着网络的发展,网络数字视频监控系统已有了起步,近年来取得了较大的发展。它必将部分甚至较大部分代替现在的联网模拟视频监控系统,在视频监控系统中将会有一个很大的变革。在变革过程中,前端、传输、矩阵、显示、存储等系统都将有相应的变化。

前端设备
前端连接目前有下列几种方式:
·模拟摄像机:线缆;
·模拟摄像机+视频服务器:上网络;
·模拟摄像机+视频编码器:上网络;
·模拟摄像机+带有视频服务器(DVS)的DVR(硬盘录像机):上网络;
·网络摄像机:上网络。

传输系统
    在传输线缆上,目前使用的主要是同轴电缆、光缆、双绞线等。目前最常用的网络有DDN、ADSL、LAN、WAN。带宽目前最常用的有2Mb/s、10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s等。同时,采用从模拟视频通过模数变换(编码)转换成数字视频的视频数字化。

    为解决数字视频占有带宽的矛盾,就引出了数字视频的压缩,目前常用的压缩方式有:MPEG-1(用于以VCD为代表)、MPEG-2(用于以DVD为代表)、JPEG(用于数模照相机和国外多数DVR)、MPEG-4与H264(国内大多数DVR和国外少量DVR)。

矩阵
    首先我们先来了解一下矩阵的分类:
·模拟矩阵(输入、输出均为模拟视频信号,数字的控制信号);
·模拟矩阵,输出用视频服务器(输入为模拟视频信号,输出为数字视频信号,控制为数字信号);
·带有矩阵的视频服务器和硬盘录像机(DVR、DVS)(模拟视频进、模拟视频出、数字视频出、数字视频存储、数字视频回放、控制为数字信号);
·数字视频矩阵(数字视频输入、输出、控制为数字信号);
·数字交换机方式;
·KVM(键盘、VGA、鼠标)切换器方式。

    控制也就是前端与后端相互控制信号,可以通过总线和网络(均是数字信号控制)来控制。

    在终端连接上有模拟系统到视频监视器(Monitor);视频解码器到视频监视器(Monitor);带有解码软件的PC到显示器(CRT);带有解码的视频服务器到显示器(CRT);数字矩阵到显示器或和监视器;DVR到显示器或和监视器。

    在视频存储上采用模拟视频录像机(V、C、R)(VHS、V—matic等);数字视频录像机:主要有广播级数字视频录像机、数字磁带录像机、硬盘录像机(DVR)、海量存储器(数据库)等。

联网方式
    1.模拟视频矩阵联网方法。模拟视频矩阵联网是分层组织的,基层用:32路进8路出的矩阵或者64路进16路出的矩阵,其中可2路或4路送区级;区级用:128路进32路出的矩阵或者256路进64路出的矩阵,其中4路或8路送市级;市级用:256路进64路出的矩阵,其中8路送省级;省级用:方案1(用512路进80路出的矩阵,其中8路或16路送部级)、方案2(用2台256路进64路出的矩阵联网,其中每台有8路送部级。

模拟矩阵联网的优缺点:
·方便直观;
·“部级”想控制“基层”和调看“基层”图像,该方案一定要通过“中间层”矩阵;
·该方案“部级”只能看基层的任意2路图像,要想多看几路图像就要扩容才能实现,基层的2路图像只能一级一级向上传;
·该方案没有上一级向下一级传的图像,也没有相邻图像调看的可能;
·其控制信号也是通过总线方式,相互级联方式;
·由于图像是不经压缩模拟视频图像,一般来讲图像质量较好,这图像较好的前提是摄像机输出图像是优质条件下和在保证图像质量优良时传输损耗在容许值内;
·若“部级”能直接控制“基层”时,整个网内的地址码要统一编码,大家均能识别。

    2.模拟矩阵,矩阵间的控制是走局域网。模拟矩阵,矩阵间的控制是走局域网,其优点有:控制信号走局域网,这样不存在“上级”通过“中间级”来调用最基层,这样控制就比较方便,但视频还存在上一级、中间级、基层级等。

    3.模拟矩阵、硬盘录像机(DVR)等设备走局域网来控制,视频还是常规做法。也可以模拟矩阵、硬盘录像机(DVR)等设备走局域网来控制,视频还是常规做法。

    4.带有模拟矩阵和视频服务器(DVS)的硬盘录像机(DVR)的联网系统。

    带有模拟矩阵和视频服务器(DVS)的硬盘录像机(DVR)的联网系统特点有:模数结合的系统(视频:模拟输入、模拟视频和数字视频均有输出;存储:采用图象压缩的数字视频信号);控制讯号可以是走总线控制线或走LAN(局域网)的数字控制讯号;特别适合中小系统;重点在基层,基层存在矩阵切换和视频数字存储;存在有模拟的优点,也存在数字的优点,特别提高机动性。

    5.模拟摄像机和视频编码器(视频解码器)组成的数字网络系统。这是早期数字网络系统,视频解码器也可以用视频解码卡和PC机来代替,应注意专用的视频解码器价格低。

    6.模拟视频矩阵,矩阵输出走视频服务器上网络,输出视频、矩阵间和其它设备的控制均上网络。如图6所示,该系统通过1台CPU统一管理多个视频切换矩阵及其它设备,从而真正实现了视频切换矩阵之间联网,真正实现了整个系统建立在LAN上的构思。而且在这系统中,各个监控点都可以对整个系统内任何地点的摄像机图像进行观看及控制,通过主CPU对系统中的各分控点进行权限设置来决定各分控点的权限范围。在整个网络中,通过网络视频服务器、CPU、CDU(控制信号分配单元)及各分控矩阵间的联系及调配,实现了只将所要调出的图像传输上网(利用IP技术),避免现在有些网络矩阵设备将所有的图像一起扔在LAN上,造成网络堵塞影响功能的问题。系统能实现在分控制点观看同一路摄像机图像的功能(利用流媒体技术),而由各分控中心的控制权限来决定控制的先后。

    该系统的优点有:它是网络监控系统初级;前端和矩阵是模拟的,但其控制是统一的、数字的;这方案有其实用性;它具有数字、模拟、网络各方面的优点。

    7.一种实用的模拟和数字结合的网络视频监控系统。该方案的优点有:
(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

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