视频监控系统经历发展阶段的概述

视频监控系统经历发展阶段的概述
随着科技的日新月异，视频监控市场也得到了飞速发展。

视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。

近年来，随着互联网的大范围普及，以及计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展。

视频监控已经渗透到教育、政府、娱乐场所、医院、酒店、运动场馆、城市治安等多种领域。

视频监控系统经历了本地模拟信号监控系统、基于PC的多媒体监控系统、基于Web 服务器的远程视频监控系统等三个发展阶段。

1．本地模拟视频监控
本地模拟信号监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，利用视频传输线将来自摄像机的视频连接到监视器上，利用视频矩阵主机，采用键盘进行切换和控制，录像采用使用磁带的长时间录像机；远距离图像传输采用模拟光纤，利用光端机进行视频的传输。

在20世纪90年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代模拟监控系统。

图像信息采用视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。

传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性：
（1）有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感；
（2）有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使得布线工程量极大；
（3）有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质（如录像带），查询取证时十分烦琐。

2．基于PC的多媒体监控
20世纪90年代中期，基于PC的多媒体监控随着数字视频压缩编码技术的发展而产生。

系统在远端有若干个摄像机、各种检测和报警探头与数据设备，获取图像信息，通过各自的传输线路汇接到多媒体监控终端上，然后再通过通信网络，将这些信息传到一个或多个监控中心。

监控终端机可以是一台PC机，也可以是专用的工业控制机。

这类监控系统功能较强，便于现场操作；但稳定性不够好，结构复杂，视频前端（如CCD等视频信号的采集、压缩、通信）较为复杂，可靠性不高；功耗高，费用高；需要有多人值守；同时，软件的开放性也不好,传输距离明显受限。

PC机也需专人管理，特别是在环境或空间不适宜的监控点，这种方式不理想。

3．基于Web服务器的远程视频监控
20世纪90年代末，随着网络技术的发展，基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控，而产生网络视频监控技术。

其主要原理是：视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时操作系统。

摄像机等传感器传送来的视频信息，由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送到内置的Web服务器。

网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的图像信息，授权用户还可以控制传感器的图像获取方式。

这类系统可以直接连入以太网，省掉了各种复杂的电缆，具有方便灵活、即插即看等特点，同时，用户也无需使用专用软件，仅用浏览器即可。

基于嵌入式技术的网络数字监控系统不需处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过嵌入式视频编码器直接转换成IP数字信号。

嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度。

除了编码器外，还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块，它们可单独安装，不同厂家设备可实现互连。

数字化视频监控的优点是克服了模拟闭路电视监控的局限性：
（1）数字化视频可以在计算机网络（局域网或广域网）上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；
（2）数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线；
（3）数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。

从以前的模拟监控到现在的数字监控；从落后的现场监控到先进的远程监控；从有人值守监控到现在的无人值守监控，视频监控正朝着数字化、网络化、规模化方向蓬勃发展。

当然，目前仍存在着不少问题，比如：图像质量问题、安全问题、服务质量等都是需要进一步探讨的课题。

相对于其他IT业务，视频监控业务显得比较年轻，视频监控市场目前也尚未出现能够控制整个市场的领导者。

以上事实表明，视频监控市场将会是一个很有发展潜力的市场。

视频监控系统的发展？
视频监控系统已经存在了大约25年的时间，从最初的100%模拟系统已逐渐发展为今天的数字化系统。

监控系统早期使用模拟摄像机连接至磁带录像机(VCR)，而现在则使用网络摄像机，并使用PC服务器来进行视频存储，是一个全数字化的系统。

在全模拟和全数字系统之间，还存在着一些部分数字化的解决方案；这样的解决方案包括了一些数字化的设备，但他并不是一个全数字化的系统。

在真正的网络视频系统中，视频可以通过IP网络被持续的传送，并具有充分的系统弹性及灵活性。

全模拟：∙使用磁带录像机(VCR)的模拟监控系统
部分数字：∙使用DVR的模拟监控系统
∙使用网络DVR的模拟监控系统
全数字：∙使用视频服务器的网络视频系统
∙使用网络摄像机的网络视频系统
使用磁带录像机(VCR)的模拟监控系统
使用磁带录像机的模拟监控系统(VCR, Video Cassette Recorder)就是全模拟系统，他通常由一些带同轴电缆输出的模拟摄像和用于记录视频的VCR组成。

VCR使用与家用录像机相同类型的录像带。

视频没有经过压缩，如果使用全帧率录像，一盘录像带最多可使用8个小时。

在比较大型的系统中，画面分割器或多路复用器常会被安装在摄像机与VCR之间。

画面分割器/多路复用器使录像带同时录制多路摄像机画面成为可能，但这样会降低帧率。

要监控视频图像，则需使用模拟监视器。

使用DVR的模拟监控系统
使用DVR(Digital Video Recorder)的模拟监控系统，实际上是采用了数字视频记录的模拟监控系统。

在DVR中，原先用于视频记录的录像带被硬盘取代，模拟视频信号转换为数字信号并被压缩，这样便可以在硬盘上保存更长时间的重要视频资料。

早期的DVR系统，所能使用的硬盘空间是有限的–所以能保存的录像时间也有限，或使用比较低的帧率来增加保存的时间。

硬盘技术的发展使磁盘空间不再成为主要问题。

大部分DVR系统拥有多路视频输入，典型的为4路、9路或16路，而且这些系统都已包含了原来的画面分割器和多路复用器的功能。

DVR系统拥有以下优势：
∙无需更换录像带
∙稳定的图像质量
使用网络DVR的模拟监控系统
使用网络DVR的模拟监控系统，是一个部分数字化的系统，他包括一个网络DVR设备，该网络DVR配有用于网络连接的以太网接口。

视频信号在DVR中转换为数字信号并被压缩，然后通过计算机网络进行传输，在远端通过电脑便可进行监控。

一些系统可监控即时和已记录视频，一些则只能监控已记录视频。

此外，还有一些系统需要安装特殊的Windows客户端软件来监控视频，另一些则只需要使用标准的网页浏览器即可；这些都使远程监控的状况变得复杂。

网络DVR系统拥有以下优势：
∙通过PC远程监控视频
∙对系统进行远程操作
使用视频服务器的网络视频系统
使用视频服务器的网络视频系统，包括视频服务器、网络交换机和带视频管理软件的PC 机。

模拟摄像机连接到视频服务器，视频服务器会将视频信号数字化并进行压缩。

视频服务器同时连接到网络，将数字视频信号通过网络交换机传送到PC，并将视频信号存储于PC机的硬盘中。

这是真正的网络视频系统。

使用视频服务器的网络视频系统拥有以下优势：
∙使用标准网络和PC服务器硬件进行视频记录和管理
∙该系统可以一台摄像机为单位轻松扩容
∙使分布式视频记录成为可能
∙系统可和网络摄像机混合使用而轻松扩容，经的起时间考验
视频信息通过IP网络被持续传送。

该系统使用视频服务器作为将模拟安全系统迁移到IP网络视频解决方案的基础。

使用网络摄像机的网络视频系统
网络摄像机将传统摄像机和电脑的功能整合到了一起，他不仅将视频信号数字化并压缩，还拥有一个网络接口。

视频经由网络交换机，通过IP网络传输，并记录在装有视频管理软件的标准PC上。

这是真正的网络视频系统，同样也是一个完全数字化的系统，没有使用任何的模拟设备。

使用网络摄像机的网络视频系统拥有以下优势：
∙高分辨率摄像机(百万像素)
∙稳定的图像质量
∙以太网供电(PoE)和无线功能
∙PTZ、音频、数字输入和输出信号与视频信号一起通过IP网络传输
∙充分的系统弹性与灵活性
网络视频系统，视频信号从网络摄像机持续不断的通过IP网络进行传输。

该系统拥有数字技术的的所有优势，无论浏览者所处何处，摄像机都能给浏览者提供稳定的图像质量。