視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理及應用

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的定義監(jiān)控系統(tǒng)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?shù)娇刂浦鳈C，控制主機再將視頻信號分配到各監(jiān) 視器及錄像設(shè)備，同時可將需要傳輸?shù)恼Z音信號同步錄入到錄像機內(nèi)。通過控制 主機，操作人員可發(fā)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(diào)焦變倍的操作，并可通過控制主機實現(xiàn)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。視頻監(jiān)控系統(tǒng)有多畫面的監(jiān)控效果，也有特定的電視墻顯示模式。二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作原理對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)各部分功能的不同

2、，我們將整個視頻監(jiān)控系統(tǒng) 劃分為七層一一表現(xiàn)層、控制層、處理層、傳輸層、執(zhí)行層、支撐層、采集層。 當然，由于設(shè)備集成化越來越高，對于部分系統(tǒng)而言，某些設(shè)備可能會同時以多 個層的身份存在于系統(tǒng)中。（一）表現(xiàn)層 表現(xiàn)層是我們最直觀感受到的，它展現(xiàn)了整個視頻監(jiān)控系統(tǒng) 的品質(zhì)。如監(jiān)控電視墻、監(jiān)視器、高音報警喇叭、報警自動駁接電話等等都屬于 這一層。（二）控制層控制層是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它是系統(tǒng)科技水平的 最明確體現(xiàn)。通常我們的控制方式有兩種一一模擬控制和數(shù)字控制。模擬控制是 早期的控制方式，其控制臺通常由控制器或者模擬控制矩陣構(gòu)成，適用于小型局 部視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這種控制方式成本較低，故障率較小。

3、但對于中大型視頻監(jiān)控 系統(tǒng)而言，這種方式就顯得操作復雜且無任何價格優(yōu)勢了，這時我們更為明智的 選擇應該是數(shù)字控制。數(shù)字控制是將工控計算機作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制核心，它將 復雜的模擬控制操作變?yōu)楹唵蔚氖髽它c擊操作，將巨大的模擬控制器堆疊縮小為 一個工控計算機，將復雜而數(shù)量龐大的控制電纜變?yōu)橐桓须娫捑€。它將中遠 程監(jiān)控變?yōu)槭聦?、為Internet遠程監(jiān)控提供可能。但數(shù)字控制也不是那么十全 十美，控制主機的價格十分昂貴、模塊浪費的情況、系統(tǒng)可能出現(xiàn)全線崩潰的危 機、控制較為滯后等等問題仍然存在。（三）處理層 處理層或許該稱為音視頻處理層，它將有傳輸層送過來的 音視頻信號加以分配、放大、分割等等處理，

4、有機的將表現(xiàn)層與控制層加以連接。 音視頻分配器、音視頻放大器、視頻分割器、音視頻切換器等等設(shè)備都屬于這一 層。（四）傳輸層 傳輸層相當于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的血脈。在小型視頻監(jiān)控系統(tǒng) 中，我們最常見的傳輸層設(shè)備是視頻線、音頻線，對于中遠程監(jiān)控系統(tǒng)而言，我 們常使用的是射頻線、微波，對于遠程監(jiān)控而言，我們通常使用Internet這一 廉價載體。值得一提的是，新出現(xiàn)的傳輸層介質(zhì)一一網(wǎng)線/光纖。大多數(shù)人在數(shù) 字安防監(jiān)控上存在一個誤區(qū)，他們認為控制層使用的數(shù)字控制的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就 是數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)了，其實不然。純數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)一定是網(wǎng)線 或光纖。信號從采集層出來時，就已經(jīng)調(diào)制成數(shù)字信號了，數(shù)字信

5、號在目前已趨 成熟的網(wǎng)絡(luò)上跑，理論上是無衰減的，這就保證遠程監(jiān)控圖像的無損失顯示，這 是模擬傳輸無法比擬的。當然，高性能的回報也需要高成本的投入，這是純數(shù)字 視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法普及最重要的原因之一。（五）執(zhí)行層 執(zhí)行層是我們控制指令的命令對象，在某些時候，它和我 們后面所說的支撐誠、采集層不太好截然分開，我們認為受控對象即為執(zhí)行層設(shè) 備。比如：云臺、鏡頭、解碼器、球等等。（六）支撐層 顧名思義，支撐層是用于后端設(shè)備的支撐，保護和支撐采 集層、執(zhí)行層設(shè)備。它包括支架、防護罩等等輔助設(shè)備。（七）采集層 采集層是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)品質(zhì)好壞的關(guān)鍵因素，也是系 統(tǒng)成本開銷最大的地方。它包括鏡頭、監(jiān)控攝像機、

6、報警傳感器等等。三、組成設(shè)備視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)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(jiān)控攝像機，鏡頭，支架。視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成部分包括監(jiān)控前端、管 理中心、監(jiān)控中心、PC客戶端及無線網(wǎng)橋。各組成部分的說明如下：（1）監(jiān)控前端：用于采集被監(jiān)控點的監(jiān)控信息，并可以配備報警設(shè)備。 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(shù)字攝像頭。 原始視頻信號傳到視頻服務器，經(jīng)視頻服務器編碼后，以TCP/IP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò) 傳至其他設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)攝像頭。網(wǎng)絡(luò)攝像頭是融攝像、視頻編碼、Web服務于 一體的高級攝像設(shè)備，內(nèi)嵌了 TCP/IP協(xié)議棧?？梢灾苯舆B接到網(wǎng)絡(luò)。（2）管理中

7、心：承擔所有前端設(shè)備的管理、控制、報警處理、錄像、錄像 回放、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(jiān)控中心：用于集中對所轄區(qū)域進行監(jiān)控，包括電視墻、監(jiān)控客戶終 端群組成。系統(tǒng)中可以有一個或多個監(jiān)控中心。（4）PC客戶端：在監(jiān)控中心之外，也可以由PC機接到網(wǎng)絡(luò)上進行遠程監(jiān) 控。（5）無線網(wǎng)橋：無線網(wǎng)橋用于接入無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并訪問互聯(lián)網(wǎng)。通過無 線網(wǎng)橋，可以將IP網(wǎng)上的監(jiān)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(wǎng)上的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。常用的無線網(wǎng)絡(luò)為CDMA網(wǎng)絡(luò)。四、總結(jié)從以前的模擬監(jiān)控到現(xiàn)在的數(shù)字監(jiān)控;從落后的現(xiàn)場監(jiān)控到先進的遠程監(jiān)控; 從有人值守監(jiān)控到現(xiàn)在的無人值守監(jiān)控，視頻監(jiān)控正朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)模 化方向蓬勃發(fā)展。監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)