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        2. 視頻監控工程

              監控系統是由攝像、傳輸、控制、顯示、記錄登記5大部分組成。攝像機通過同軸視頻電纜將視頻圖像傳輸到控制主機,控制主機再將視頻信號分配到各監視器及錄像設備,同時可將需要傳輸的語音信號同步錄入到錄像機內。 通過控制主機,操作人員可發出指令,對云臺的上、下、左、右的動作進行控制及對鏡頭進行調焦變倍的操作,并可通過控制主機實現在多路攝像機及云臺之間的切換。利用特殊的錄像處理模式,可對圖像進行錄入、回放、處理等操作,使錄像效果達到最佳。

              

          工作原理

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          監控是各行業重點部門或重要場所進行實時監控的物理基礎,管理部門可通過它獲得有效數據、圖像
          視頻監控系統原理圖視頻監控系統原理圖
          或聲音信息,對突發性異常事件的過程進行及時的監視和記憶,用以提供高效、及時地指揮和高度、布置警力、處理案件等。隨著當前計算機應用的迅速發展和推廣,全世界掀起了一股強大的數字化浪潮,各種設備數字化已成為安全防護的首要目標。數碼監控報警的性能特點是:監控畫面實時顯示,錄像圖象質量單路調節功能,每路錄像速度可分別設置,快速檢索,多種錄像方式設定功能,自動備份,云臺/鏡頭控制功能,網絡傳輸等。
          加裝時間發生器,將時間顯示疊加到圖像中。在線路較長時加裝音視頻放大器以確保音視頻監控質量。 適用范圍——銀行、證券營業場所、企事業單位、機關、商業場所內外部環境、樓宇通道、停車場、高檔社區家庭內外部環境、圖書館、醫院、公園。

          產品界面圖

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          視頻監控系統界面圖視頻監控系統界面圖
          系統創新性地實現了視頻監控與會議的整合聯動,從而達到監控與通訊的雙重功能,全面滿足交通、水利、油田、銀行、電信等各個領域的遠程監控與應急指揮需求。
          應用范圍:適用于房地產、建筑、廠區、庫房、物流、連鎖店、門店的監控以及幼兒園親子在線

          最大特色

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          系統創新性地實現了視頻監控與會議的整合聯動,能夠靈活有效的對遠程設備進行管理。通過對遠程監控對象的錄制、回放、聯動報警、監控策略制定、應急指揮等應用,達到監控與通訊的雙重功能。
          其最大特色是支持從智能手機/ 平板電腦等移動終端查看視頻畫面,支持將監控畫面調入視頻會議,實現應急指揮、遠程調度。

          組成設備

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          視頻監控系統產品包含光端機,光纜終端盒,云臺,云臺解碼器,視頻矩陣,硬盤錄像機,監控攝像機 [1]  ,鏡頭,支架。視頻監控系統組成部分包括監控前端、管理中心、監控中心、PC客戶端及無線網橋。各組成部分的說明如下:
          (1)監控前端:用于采集被監控點的監控信息,并可以配備報警設備。①普通攝像頭+視頻服務器。普通攝像頭可以是模擬攝像頭,也可以是數字攝像頭。原始視頻信號傳到視頻服務器,經視頻服務器編碼后,以TCP/IP協議通過網絡傳至其他設備。
          網絡攝像頭。網絡攝像頭是融攝像、視頻編碼、Web服務于一體的高級攝像設備,內嵌了TCP/IP協議棧??梢灾苯舆B接到網絡。
          (2)管理中心:承擔所有前端設備的管理、控制、報警處理、錄像、錄像回
          PC機PC機
          放、用戶管理等工作。各部分功能分別由專門的服務器各司其職。
          (3)監控中心:用于集中對所轄區域進行監控,包括電視墻、監控客戶終端群組成。系統中可以有一個或多個監控中心。
          (4)PC客戶端:在監控中心之外,也可以由PC機接到網絡上進行遠程監控。
          (5)無線網橋:無線網橋用于接入無線數據網絡,并訪問互聯網。通過無線網橋,可以將IP網上的監控信息傳至無線終端,也可以將無線終端的控制指令傳給IP網上的視頻監控管理系統。常用的無線網絡為CDMA網絡。

          工作特點

          • 數字化
          視頻監控的數字化首先應該是系統中信息流(包括視頻、音頻、控制等)從模擬狀態轉為數字狀態,這將徹底打破“經典閉路電視系統是以攝像機成像技術為中心”的結構,根本上改變視頻監控系統從信息采集、數據處理、傳輸、系統控制等的方式和結構形式。信息流的數字化、編碼壓縮、開放式的協議,使智能網絡視頻監控系統與安防系統中的各個子系統間實現無縫連接,并在統一的操作平臺上實現管理和控制,這就是系統集成的含義。
          • 網絡化
          視頻監控的網絡化將以這系統的結構將由集成式向集散式系統過渡,集散式系統采用多層分級的結構形式,具有微內核技術的事時多任務、多用戶、分布式操作系統以實現搶先任務調度算法的快速響應,組成集散式視頻監控系統的硬件和軟件采用標準化、模塊化和系統化設計,視頻監控系統設備的配置具有通用性強、開放性好、系統組態靈活、控制功能完善、數據處理方便、人機界面友好以及系統安裝、調試和維修簡單化,系統安全,容錯可靠等功能。
          • 系統集成化
          視頻監控的網絡化在某種程度上打破了布控區域和設備擴展的地域和數量界限。系統網絡化將使整個網絡系統硬件和軟件資源的共享以及任務和負載的共享,這就是系統集成的一個重要概念。
            閉路監控系統能在人無法直接觀察的場合,適時、圖象、真實地反映被監視控制對象的畫面。閉路監控系統已成為廣大用戶,在現代化管理中監控的最為有效的觀察工具。在控制中心,只要一個工作人員的操作,就能夠觀察多個被控區域,以及遠距離區域的監控功能。

          主要功能

          1、本地錄像,保存一定時間段內的本地視頻監控錄像資料,并能方便地查詢、取證,為事后調查提供依據。
          2、遠程視頻監控監控人員可遠程任意調取網吧存儲的監控圖像,并可遠程發出控制指令,錄像資料的智能化檢索、回放、調整攝像機鏡頭焦距、控制云臺進行巡視或局部細節觀察。
          3、權限管理為保證上網人員的隱私和錄像資料的安全,系統具有操作權限管理,系統登錄、操作進行嚴格的權限控制,保證系統的安全性。
          4、服務器平臺構架方便,在市公安局、區(縣)公安局和各派出所,都可以方便的安裝服務器軟件,只需分配用戶不同權限的登陸帳號,即可以查看所管轄區域的網吧監控信息。
          5、系統中包含網吧基本信息的管理,并且電子地圖相結合,當網吧出現突發狀況時,可以及時的獲取該網吧的基本信息(網吧電話、地址、負責人),更加快捷的聯系到網吧相關負責人。
          6.、網吧監控和電子地圖相結合,可以通過電子地圖更加直觀的查看網吧所分布的地理位置,并且在電子地圖上實時顯顯示網吧監控設備的運行狀態,當用戶需要查看某網吧的監控信息時只要在電子地圖雙擊該網吧即可進入該網吧的監控界面。
          7、當上網人員在網吧服務臺出示身份證登記上網時,系統能自動將上網者拍照,和上網人員相應的上網卡信息傳至公安機關監控中心服務器保存。
          8 、隨時隨地的監控錄像功能,無論身在何處,任何密碼授權的用戶通過身邊的電腦聯網連接到監控網點,可以看到任意監控網點的即時圖像并根據需要錄像,避免了地理位置間隔原因造成監督管理的不便。
          9 、系統可擴容性強,若需要添加新的監控網點,在服務器端添加相應網吧信息和設備信息即可。
          10、安全性高,圖像掩碼技術,防止非法篡改錄像資料;只有授權用戶才可以進行錄像備份,有效防止惡意破壞;強大日志管理功能,保證了專用系統的安全使用。服務器端和客戶端之間所傳輸的數據,全部經過加密。

          特殊功能

          多畫面的監控效果
          可根據需要選擇任意顯示模式,隨需控制攝像機的鏡頭角度,調整顯示畫面的視頻與音頻效果,極大的方便了監控者對遠程監控視頻的集中查看
          特定的電視墻顯示模式
          通過設定,保持用戶的計算機屏幕操作與電視墻實際顯示相一致;提供靈活方便的周期循環等顯示模式,為客戶實現理想的查看方案
          靈活的報警聯動方式
          可靈活設置報警觸發條件,提供事件觸發報警的遠程提示及聯動功能。如以屏幕提示、發送email、報警聯動、指定錄像等各種方式將報警信息發給其他用戶
          多樣的錄制策略
          系統提供默認、自定義和智能三種錄制策略;提供錄像資料文件的定時上傳備份、檢索查詢等一系列管理功能;響應用戶點播錄像文件的要求,授權用戶可在線觀看或下載存檔
          特別的移動偵測功能
          通過分析和對比圖像數據的變動來確定現場發生的行為。通過對監控源地點的圖像變化分析來實現監控系統的一系列聯動操作
          獨創的視頻會議聯動
          系統可將任意一路或多路監控畫面調入視頻會議系統,進行多方討論,從而實現監控與通訊的完美融合

          發展歷史

          編輯
          視頻監控系統由實時控制系統、監視系統及管理信息系統組成。實時控制系統完成實時數據采集處理、存儲、反饋的功能;監視系統完成對各個監控點的全天候的監視,能在多操作控制點上切換多路圖像;管理信息系統完成各類所需信息的采集、接收、傳輸、加工、處理,是整個系統的控制核心。
          監控攝像機監控攝像機
          視頻監控系統是安全防范系統的組成部分,它是一種防范能力較強的綜合系統。視頻監控以其直觀、方便、信息內容豐富而廣泛應用于許多場合。
          視頻監控系統發展了短短二十幾年時間,從19世代80年代模擬監控到火熱數字監控再到方興未艾網絡視頻監控,發生了翻天覆地變化。在IP技術逐步統一全球今天,我們有必要重新認識視頻監控系統發展歷史。從技術角度出發,視頻監控系統發展劃分為第一代模擬視頻監控系統(CCTV),到第二代基于“PC+多媒體卡”數字視頻監控系統(DVR),到第三代完全基于IP網絡視頻監控系統(IPVS)。 [1] 

          第一代

          第一代視頻監控是傳統模擬閉路視頻監控系統(CCTV)
          依賴攝像機、線纜、錄像機和監視器等專用設備。例如,攝像機通過專用同軸線纜輸出視頻信號。線纜連接到專用模擬視頻設備,如視頻畫面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機(VCR)及視頻監視器等。模擬CCTV存在大量局限性:
          有限監控能力只支持本地監控,受到模擬視頻纜傳輸長度和纜放大器限制。
          有限可擴展性系統通常受到視頻畫面分割器、矩陣和切換器輸入容量限制。
          錄像負載重用戶必須從錄像機中取出或更換新錄像帶保存,且錄像帶易于丟失、被盜或無意中被擦除。
          錄像質量不高是主要限制因素。錄像質量隨拷貝數量增加而降低。

          第二代

          第二代視頻監控是當前“模擬-數字”監控系統(DVR):
          “模擬-數字”監控系統是以數字硬盤錄像機DVR為核心半模擬-半數字方案,從攝像機到DVR仍采用同軸纜輸出視頻信號,通過DVR同時支持錄像和回放,并可支持有限IP網絡訪問。由于DVR產品五花八門,沒有標準,所以這一代系統是非標準封閉系統。DVR系統仍存在大量局限:
          復雜布線“模擬-數字”方案仍需要在每個攝像機上安裝單獨視頻纜,導致布線復雜性。
          有限可擴展性DVR典型限制是一次最多只能擴展16個攝像機。
          有限可管理性您需要外部服務器和管理軟件來控制多個DVR或監控點。
          有限遠程監視/控制能力您不能從任意客戶機訪問任意攝像機。您只能通過DVR間接訪問攝像機。
          磁盤發生故障風險與RAID冗余和磁帶相比,“模擬-數字”方案錄像沒有保護,易于丟失。

          第三代

          第三代視頻監控是未來完全IP視頻監控系統IPVS:
          全IP視頻監控系統與前面兩種方案相比存在顯著區別。該系統優勢是攝像機內置Web服務器,并直接提供以太網端口。這些攝像機生成JPEG或MPEG4、H.264數據文件,可供任何經授權客戶機從網絡中任何位置訪問、監視、記錄并打印,而不是生成連續模擬視頻信號形式圖像。全IP視頻監控系統它巨大優勢是:
          簡便性-所有攝像機都通過經濟高效有線或者無線以太網簡單連接到網絡,使您能夠利用現有局域網基礎設施。您可使用5類網絡纜或無線網絡方式傳輸攝像機輸出圖像以及水平、垂直、變倍(PTZ)控制命令(甚至可以直接通過以太網供)。
          強大中心控制-一臺工業標準服務器和一套控制管理應用軟件就可運行整個監控系統。
          易于升級與全面可擴展性-輕松添加更多攝像機。中心服務器將來能夠方便升級到更快速處理器、更大容量磁盤驅動器以及更大帶寬等。
          全面遠程監視-任何經授權客戶機都可直接訪問任意攝像機。您也可通過中央服務器訪問監視圖像。
          堅固冗余存儲器-可同時利用SCSI、RAID以及磁帶備份存儲技術永久保護監視圖像不受硬盤驅動器故障影響。

          前景分析

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          隨著國民經濟的迅速發展及信息技術,網絡技術的迅速發展,監控系統在各行業的應用日漸廣泛,監控系統已經不是單單在通信、交通、安全等行業應用。它在逐步向其他行業,公眾方向發展。 隨著計算機、網絡以及圖像處理、傳輸技術的飛速發展,視頻監控制技術也有長足的發展。社會治安狀況的日趨復雜,公共安全問題不斷凸顯,城市犯罪突出,手段不斷更新、升級。這些都迫切要求加快發展以主動預防為主的視頻監控系統。自美國“9·11事件”和倫敦地鐵爆炸案之后,應對突發事件的城市應急防范系統成為新的安防建設熱點。
          中國視頻監控行業共經歷了三個階段,分別是模擬視頻監控階段、數字視頻監控階段、網絡視頻監控階段。中國視頻監控市場正從模擬向數字化過渡,數字視頻監控成為了市場的主流。2004年到2012年,數字監控在總體視頻監控市場規模中所占的比例從35.7%增長到了56.7%。與此同時,網絡視頻監控市場正在穩步增長,所占比例由2004年的7.4%增長到2012年的28.2%。
          2005年9月中國公安部正式啟動城市聯網報警與監控系統建設,在全國范圍內,在省、市、縣三級開展報警與監控系統建設工程,推動“平安城市”的建設步伐。各主要城市如北京、廣州、深圳、杭州等城市已經開始加快建設城市的視頻監控系統。受平安城市建設、交通信息化建設、金融監控、安全生產、智能家居等各種項目建設與發展的帶動,中國視頻監控產品的需求量不斷擴大。2011年中國視頻監控行業總體市場規模達到230.4億元人民幣,同比增長19.71%。預計2012-2015年間將保持著21.52%的平均增長速度。 [1] 

          功能需求

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          當前,對于監控系統而言,用戶對其功能的需求已經體現出多元化與系統化。主要表現在以下幾個方面的要求:
          1. 遠程訪問。傳統的視頻監控一般是在小范圍內進行,而用戶普遍要求訪問地點不受地域限制,能隨時隨地訪問被監控地點。
          2. 多人同時訪問同一個監控點。傳統上,一個監控點一般是被一個監控中心(用戶)所訪問。同一個監控點很可能會同時被多個用戶所訪問,并且這些用戶之間可能毫無關系。用戶訪問的復雜化將要求系統強化對訪問權限的管理。
          3. 監控點趨向分散,同時監控趨向集中。屬于同一用戶的監控點越來越分散,不受地域所限。而對這些分散的監控點,需要集中的管理與控制。
          4. 要求監控系統具有開放性和擴展性。同一系統應當支持多種不同類型的監控設備,用戶數、被監控點的數量可以方便地增減。
          5. 海量數據存儲。網絡化使得傳統的本地錄像功能可以轉移到遠程服務器上來實現,使得海量數據存儲成為可能。同時,也要求系統具備更強的存儲、檢索和備份等功能。
          6. 信息安全。系統復雜化,用戶的多元化,加上視頻監控本身的業務特點必然要求對系統對信息安全提供有力的保證。
          7. 智能視頻監控。未來的視頻監控系統將不僅僅局限于被動地提供視頻畫面,更要求系統本身有足夠的智能,能夠識別不同的物體,發現監控畫面中的異常情況,以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息,從而更加有效地協助安全人員處理危機,并最大限度地降低誤報和漏報現象,成為應對襲擊和處理突發事件的有力輔助工具。智能視頻監控還可以應用在交通管理、客戶行為分析、客戶服務等多種非安全相關的場景,以提高用戶的投資回報。

          技術障礙

          編輯
          大規模的網絡視頻監控系統業務尚處于起步探索階段,網絡化、數字化、智能化是視頻監控的必然趨勢。面對這個大趨勢,視頻監控在一些關鍵技術方面,存在著不少不足之處,主要表現在以下幾個方面。
          • 媒體分發
          視頻監控系統在視頻媒體的分發方面普遍處理得比較簡單,一般采用用戶直接對網絡攝像機進行訪問,或通過視頻服務器進行簡單的媒體轉發處理,而面對越來越龐大的用戶群,這種媒體傳送方式將會成為圖像傳輸的瓶頸。是否具備高效的媒體分發機制將成為判斷視頻監控系統優劣的一項重要指標。
          實際上,媒體分發是任何一個視頻業務在發展到一定規模后必將面臨的問題,視頻監控可以與其他視頻業務——比如IPTV——來共同研究視頻分發的問題。未來的視頻監控系統將會基于一個比較完善的媒體分發平臺來傳輸實時視頻信息與錄像視頻信息。
          • 錄像存儲
          基于網絡的視頻監控系統基本上采用中心錄像服務器來存儲錄像。中央錄像服務器管理方便,安全可靠,但因為錄像隨時進行,數據流量大,對承載網帶來很大壓力。如果將錄像存儲邊緣化,雖然可以減少視頻流的數量,緩減承載網壓力,但分散的錄像數據將給錄像的管理帶來很大的麻煩,錄像數據的安全性也將大大降低。由此可見,未來大量的存儲需求發生的位置不可能由中心統一存儲來承擔,而大量的分布式、差異性存儲卻沒有可用的技術方案。未來的視頻監控系統要在錄像存儲方面進行合理的結構設計,才能滿足實際的錄像要求。
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