安防监控发展历程

《安防监控发展历程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安防监控发展历程（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、安防监控发展历程安防监控发展历程为3个大的阶段，即20世纪70安防监控发展历程、20 世纪 90 年代开始的数字视频阶段及近几年兴起的智能网络视频监控阶段.模拟 监控阶段的 核心设备是视频切换矩阵，数字视频阶段的核心设备是硬盘录像机（DVR），智能网 络视频监控时代没有核心硬件设备，系统变得开放而分散，设备 包括网络摄像机（IPC）、视频编码器（DVS）、网络录像机（NVR）及中央管理平台（CMS）等 目前的实际应用中，各种类型的产品和系统架构均有一定比例，并均将继续 存在一定 时间，但从长远看，智能网络视频监控系统代表了视频监控技术未来的发展方向 第一代视频监控系统（即模拟视频监控系统）由模

2、拟摄像机、多画面分割器、 视频矩阵、模拟监视器和磁带录像机（VCR）等构成，摄像机的图像经过同轴电缆（或其他介质）传输，并由VCR进行录像存储，由于VCR磁带的存储容量非常有 限，因此VCR需要经常地更换磁带以实现长期存储，自动化程度很低，另外VCR的 视 频检索效率十分低下.第二代视频监控系统（即数字视频监控系统）产生于 20世纪 90年代，以 DVR 为主要标志性产品，模拟的视频信号由DVR实现数字化编码压缩并进行存储.DVR对 VCF实现了全面取代，在视频存储、检索、浏览等方面实现了飞跃，之后DVR在网 络功能上不断强化.第三代视频监控系统（即智能网络视频监控系统 IVS， Intell

3、igent Video Surveilla nee），开始于本世纪初，主要由网络摄像机、视频编码器、高清摄像 机、网络录像 机、海量存储系统及视频内容分析技术（Video Content Analysis， VCA构成，可以 实现视频网络传输、远程播放、存储、视频分发、远程控制、视 频内容分析与自动报 警等多种功能.1.2.1 模拟视频监控时代第一代视频监控系统也叫做闭路电视监控系统，简称 CCTV(Closed CircuitTelevision)，是完全模拟的视频监控系统此类技术产生于20世纪70年代，并逐步 得到广泛应用，直到目前，模拟视频监控系统仍然因为其长期的应用积累而 具有广 大的

4、市场占有率.闭路电视监控系统的主要组成包括视频信号采集部分、信号传输部分、切换 控 制部分及显示与录像部分，视频信号采集部分主要为摄像机 (镜头)及相关配 件；信号传输部分负责将摄像机的电信号传输到矩阵主机或显示与记录设备， 或 反向将矩阵主机(控制终端)的控制信号发送给解码器以控制镜头或云台动作 (统 称 PTZ 控制)控制等；切换控制部分是系统的核心，主要功能是进行视频图像的 切换 及前端设备的控制；显示及录像部分主要为监视器和长延时录像机，用来显示和记录前端摄像机传输过来的视频信号1. 视频采集设备视频采集设备主要包括摄像机、镜头、防护罩、支架、解码设备、电动云台 等，实现的主要功能是将

5、光信号转变成电信号主要视频采集设备列举如下：摄像机(Camer)镜头(Le ns)防护罩(Housing)支架(Bracket)解码器(Decoder)视频分配器(Video Distributor)2. 信号传输设备信号传输设备主要包括信号收发器、信号放大器、铜缆、光缆等，其主要功 能是实现视频信号的上行传输及控制信号的下行传输 主要信号传输设备列举如下：各类线缆及连接器信号收发器(Sender/Receiver)信号放大器(Amplifier)3. 切换控制设备切换控制设备主要包括矩阵控制器、控制键盘、控制码发生器等，主要负责 视频 信号的切换及前端设备的控制.主要切换控制设备列举如下：矩

6、阵(Matrix)控制码发生器键盘(Keyboard)人机界面(GUI)4. 显示与记录设备 显示与记录设备主要包括监视器、画面分割器、磁带录像机等，显示与记录 设备 把从现场传来的电信号在监视设备上进行图像显示或记录 .显示与记录设备 列举如 下：多画面处理器(Multiplexer)多画面分割器监视器(Mo nitor)磁带录像机(VCR)1.2.2 数字视频监控时代数字视频监控时代的标志性产品是硬盘录像机，简称DVR(Digital VideoRecorder）硬盘录像机起始于20世纪90年代，在本世纪初得到大规模应用，硬盘录 像机的出现将磁带录像机（VCR）送上了末路硬盘录像机实质是集

7、音视频编 码压缩、网 络传输、视频存储、远程控制、解码显示等各种功能于一体的计算机 系统，其主要组 成是视频采集卡、编码压缩程序、存储设备、网络接口及软件体系等早期的 DVR 主要是进行数字化视频存储，在网络传输、软件应用、虚拟矩阵 等 方面的功能并不十分完善，因此在实际项目应用中，通常DVF与模拟矩阵配合 使用， 系统的控制和切换仍然由矩阵完成，而DVR仅仅代替了磁带录像机，实现对视频的数字化录像.硬盘录像机经过不断发展、升级，在网络支持、虚拟矩阵、 软件 应用等功能上逐步得到加强，在一些项目中，可以以DVR为系统核心设备，以网络为支撑，实现视频监控系统的虚拟矩阵切换、存储、控制、管理等功能

8、， 在此 情况下模拟矩阵不再是必需的1. 硬盘录像机的主要功能与传统的模拟录像机相比，硬盘录像机的优越性表现在很多方面.比如录像时间长，最大录像时间取决于连接的存储设备的容量；支持的视音频通道数量多， 可 进行几路、十几路、甚至几十路同时录像；录像质量不会随时间的推移而变差； 功能 更为丰富，强大的应用软件支持；联网能力强，多台硬盘录像机联网可以构 成大规模 系统.2. PC 式与嵌入式DVF分为PC式及嵌入式两个产品形态，两者各有优缺点，并都有广泛的实 际应 用.PC式DVR 般采用工业主板加视频采集卡的架构，软件建立在Windows （或者 Linux）操作系统上；嵌入式DVR基于嵌入式处

9、理器和嵌入式实时 操作系统，系统没 有PC式那么复杂和功能强大，结构比较单一，产品性能比较稳定.3. 编码压缩算法DVRS关键技术是编码压缩算法，目前主流的算法是MPEG-4此编码算法基 于视 频对象进行编码，考虑到帧内冗余及帧间冗余，可以在有限的码流下实现良 好的视频 图像质量，是目前大多数厂家采取的压缩算法.H.264是近几年兴起并得到大力推广的算法，可以看成是对MPEG-4算法的升级和优化，能够进一步节省码 流并提供更好的图像质量.DVR应用中存在的主要视频编码方式如下：MJPEGMPEG-2MPEG-4H.2641.2.3 智能网络视频监控时代智能网络视频监控技术在近几年得到广泛的应用

10、和发展， 智能网络视频监控 系 统的主要构成是网络摄像机（IPC）、视频编码器（DVS）、网络录像机（NVR）、视 频内容分析（VCA）单元，中央管理平台（CMS）解码设备（Decoder）、存储设备 等. 智能网络视频监控系统采用完全分布式的架构， 系统架设在网络上，不受地域空 间的限制，利用智能管理软件可以实现视频资源的管理、整合、配置、传输、调 用、 存储、报警、集成等.1. 视频米集编码设备 视频采集编码设备主要有模拟摄像机、视频编码器、网络摄像机、高清摄像 机 等，主要完成视音频信号的采集、数字化、编码压缩及网络传输 2. 中央管理平台(CMS)CM 克网络视频监控应用中有关软件的通

11、称，其构成形式多种多样，主要功 能是资源的管理、媒体的分发、存储管理、告警服务、用户服务等功能 3. 网络录像机( NVR)NVR勺主要功能是完成视频的存储、转发与回放，与DVR的显著区别是：NVR 不直接与模拟视频信号连接，其存储与转发的是前端设备已经完成编码的视频 流，因 此， NVF 必须配合网络摄像机或视频编码器才能构成完整的系统.4. 解码显示设备 解码显示设备主要将网络传输过来的数字视频信号还原成模拟信号进行输 出显示.5. 视频内容分析(VCA)视频内容分析技术(Video Content Analysis，VCA来源于计算机视觉，它能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计

12、算机能够通过图像处理和分 析来 理解画面中的内容，其实质是“自动分析和抽取视频源中的关键信息”.目前，将部署了视频内容分析单元的系统称为智能网络视频监控系统 (Intelligent Video Surveillanee , IVS) , IVS 将大量的、枯燥的视频内容分析工作交给了编 码器 或计算机，将保安人员从传统的繁重监控任务中解脱出来，实现系统自动探测跟踪并触发报警，保安人员只需要进行录像查看，确认警情并联络相关部门采 取措 施.【图像处理器】可以形成高分辨率的图像以及网络信号的接入 【矩阵】实现多输入少输 出等功能【图像处理器】可以控制【矩阵】【视频矩阵】：视频多路输入切换到多路输

13、出；例如： 32*32 矩阵【视频分配器】：1 路视频输入分配输出成多路；例如： 16*32 分配器 【图像拼接控制器】：把多个显示器组成一个画面；或者多个显示器单独显示这个画面 【光端机及其作用】光端机是成对使用的，有发射机和接收机发射机：将模 拟 的(视频、音频等)或数字的(网络、开关量等)电信号转换为可供光纤传输 的光信 号接收机：将光纤传来的光信号恢复成模拟或数字信号说白了就是电-光-光-电转换.模拟或数字信号的传输传统使用放入方式为线缆传输和无线传 输，这两种方式受距 离和环境的影响很大， 传输的容量也有限，而光纤传输则解 决了这些问题，是远距离、大容量、不受干扰的传输方式 比如在一

14、座大型公园的很多角落都安装了监控摄像头，工程师要把摄像头拍 摄到得图像传到显示器上，让工作人员从监控室看到所监控的位置的图像你想一想这套装置，在公园很大而监控室就只有一个的情况下， 从每个摄像头到 显示 器都有一段距离，或长或短，距离短的也就是离监控室近的只有50米，距离长的有1200米.整套装置都用线缆来传输信号，一般都是铜做的金属线缆 .而 金属线缆有两个毛病，在传输距离超过700米的情况下，摄像头的信号到达显示 器时 就会严重损耗，显示器上什么都看不清还有遇到强磁场、强电场干扰时图像也无法正 常显示，多数情况下也是什么都看不清解决这两个问的办法就是放弃使用金属线缆，而改用光纤来传输信号那

15、光端机是做什么用的呢？我们就用解决远 距离传输这个问题来说明它的作用.试想一下，直接把连接摄像头和显示器的金属线缆 剪断，把1200米长的光纤接在中间，在接口的地方缠上胶带，这 样能行吗？当然不 行这时就需要光端机的帮助光端机都是成对使用的当金属线缆剪断以后，其中一个 光端机就接在连接着摄像头的金属线缆的断口上，是通过BNC视频接线方式连接的这台光端机的作用是把摄像头通过很短的金属线缆传来模拟信号转换成光信号，再从它的光口通过 1200米长的光纤把光信号发射 出去这条光纤一直接到1200米外的监控室，连接在另一台光端机上这另一台光端机 一边连接着光纤，另一边也通过BNC视频接线方式与连接着显示器的金属 线缆断口相 连接它的作用是接收从光纤传来的光信号，并把光信号转换回模拟信号传送给显示器 这样1200米外的显示器就能够清晰显示所监控位置的图像了光端机不止可以传输视 频信号，还能传输音频、电话、网络、和很多种控制信号.实际上，可以把连接在一起 的金属线缆、光端机发射端、光纤、光端机接 收端、又金属线缆理解为一整条线缆， 光端机只是这条线缆的一部分CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMO传感器，而CMOS 传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点 视频矩阵是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路监看设备 上 的电子装置，一般