谈视频监控的发展

王宁宁

摘 要：从20世纪90年代模拟视频监控系统，到现在的高清视频监控系统。设备、传输媒介、储存方式等都发生了质的飞跃。前端设备中可靠的网络接入和传输是重要的部分，目前大中型的视频监控工程中一般都采用光纤传输，光纤传输距离长，传输频带宽、容量大、重量轻、敷设方便、可靠性高。后端设备中储存设备按照储存架构分为：本地储存、网络扩展储存和集中储存。控制中心是将收集的所有监控资料，对其在大屏幕上集中显示和控制。随着科技发展，视频监控设备也将更加满足高清化、规模化、智能化监控系统的需求。

关键词：摄像机 网络接入和传输 储存设备

中图分类号：TD277 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（b）-0005-02

20世纪90年代视频监控系统多是模拟视频信号传输的模拟视频监控系统，到现在是网络高清摄像头的高清视频监控系统。其中不光设备升级，传输媒介、储存方式等都比最初发生了质的飞跃。通观这几十年的变化发展，视频监控的发展大致经历了以下4个阶段。

90年代初，这一时期的视频监控系统都是模拟视频监控，只要由模拟摄像机+录像机（磁带式）这种形式，其传输媒介为同轴电缆，模拟摄像机输出的模拟视频信号，图像分辨率小，延时极小。

90年代后期，这一时期的视频监控系统变成数字视频监控，主要形式是模拟摄像机+数字视频录像机（DVR）。数字视频录像机（DVR）主要的作用是模数转换、多画面的编码，存储、检索及回放，也叫作硬盘录像机，提供本地控制界面。

到2000年左后，这一时期的视频监控系统变成网络视频监控，主要形式是模拟摄像机+DVS+存储、模拟摄像机+视频编码器（DVR网络）。视频编码器（DVR）主要用作连接CVBS和IP系统，模数转换、编码，可提供前端缓存，尽可能缩短CVBS传输距离。

2010年起实现更高清、智能的视频监控系统：IP摄像机+存储。IP摄像机具有网络功能，同时具有高分辨率，超低延时，超低码率。采用高清接口，保证图像传输清晰、低延时，具备千兆以太网接口，通过无线网络支持手机监控。储存可实现集中储存，由中心存储服务器统一管理录像资料，也可以实现网络存储，通过协议储存到云计算中心数据库。

视频监控系统根据设备来分类主要分为：前端设备和后端设备，下面根据发展变化详细解读一下。

前端设备主要指摄像机，摄像机主要有一下几个类型的变化如表1所示。

在前端设备中可靠的网络接入和传输也是重要的部分，其关系到整个监控系统的图像质量和使用效果。因此，要根据项目的实际情况选择合适的传输方式至关重要。目前大中型的视频监控工程中一般都采用光纤传输，光纤传输距离长，传输频带宽、容量大、重量轻、敷设方便、可靠性高。一般监控点比较分散、距离控制中心较远，或者监控点距离最近的接入层交换机距离超过100m时，建议采用光纤传输方式。光纤的抗干扰能力可以避免雷击和静电的破坏，确保视频信号的稳定可靠的采集和传输。监控工程项目中多采用光端机、光纤收发器、网络交换机作为传输设备，能提供较高的网络传输带宽。

1 光端机接入

针对距离较远，超出网线传输范围的监控点，运用视频光端机无损耗光电转换，将视频图像传输到控制室，通过矩阵系统使画面上电视墙，也可通过矩阵系统提供视频和控制接口调看监控录像。

2 纤收发器接入

纤收发器其主要原理是通过光电耦合来实现通讯，不改变信号的编码格式，仍为点对点光纤接入模式。数字摄像机使用双绞线直接与光纤收发器连接，通过光纤传输，接入到监控控制室。普通的模拟摄像机可以使用光端机。

以上的接入方式存在以下缺点：

（1）只适用于模拟监控摄像机接入需求，720P、1080P分辨率的高清监控摄像机（IPC）的接入需求不能适用。

（2）组网技术老旧，网络适应能力差，网络结构复杂，扩展性能差，扩容成本高。

（3）点对点系统对线路资源消耗极大，线路资源利用率低。

（4）使用硬盘录像机对资料进行存储，需要控制室有一定空间，对能耗需求较大。

3 网络交换机接入

随着网络高清摄像机的广泛使用，更高画质超高画质的要求越来越多，合适的网络交换机能够满足整个网络架构的需求。对于监控点较集中的区域，可以采用就近接入交换机进行汇集，然后通过光纤收发器接入到监控中心的核心交换机。对于距离监控中心较远的周界点位，可以采用光纤以太网交换的千兆光口接入监控中心核心交换机。其中接入光纤收发器端口采用百兆口与摄像机进行连接，完全满足摄像机1～2Mbps的传输带宽要求。

现在一种PON接入技术也有应用，PON技术适用于720P/1080P/4K等各种高清、超高清摄像机接入需求，网络结构简单，系统稳定性高，网络扩展性能强，在建设初期可为设备预留足够端口，后期扩容成本低，实现多点到点的接入。

最后再说后端设备，主要是控制和储存设备。

按照储存架构分为：本地储存、网络扩展储存和集中储存。本地存储一般选用编码器直接管理存储，优点是成本低，不依靠网络传输，对网络带宽稳定性等不做要求，使用本地设备对资料进行存储，需要控制室有一定空间，对能耗需求較大。

网络扩展存储是编码器通过NFS/CIFS等协议共享网络存储器存储空间，优点是扩展性好，释放了带宽，提高了性能。可利用多个网络别对监控资料分布存储，从而节省了储存空间。

集中存储方式是通过中心存储服务器统一管理录像资料。控制中心把存储设备集中管理，管理人员可以对存储空间和存储数据进行逻辑上的集中管理和全局的统一。

控制中心是将收集的所有监控资料，对其在大屏幕上集中显示和控制。随时调看各个监控点的画面，暂停、放大，并进行编辑。监控图像显示通过NVR上的VGA接口接到监视器上进行显示，通过操控系统实现画面分割及轮询显示。

随着社会的发展和科技的进步，对视频监控要求越发提高。视频监控系统成为维护社会治安必不可少的技术手段，各种“天网”系统的建设也受到政府和企业的重视。下至个人家庭安防系统建设正已每年几何倍数成长。随着科技技术的发展，为了满足对高清化、规模化、智能化视频监控系统的需求，视频监控系统会更加完美。

参考文献

[1] 林依群.浅谈数字高清视频监控系统的传输方式[J].智能建筑，2017（10）：52-53.

[2] 黎晓华.浅谈高清视频监控系统[J].中国科技博览，2015（36）：382.