关于 视频监控系统的现状与改进意见

关于***小区内视频监控系统的现状与改进意见

前言

视频安防监控系统是利用视频技术、探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。

***小区内的监控系统与2002年投入运行，当时采用的监控系统以模拟为主题，运行至今已有多年历史，且设备已处于老化状态。模拟电视监控系统具有较大的局限性，这是因为视频图像大多采用同轴电缆传输，但同轴电缆模拟视频信号的传输对距离十分敏感，会受到距离的限制，当传输距离大于1500m时，信号容易衰减，畸变，并且易受干扰，使图像质量下降。而且模拟系统无法联网，只能以点到点的方式监视现场，并且布线工程量较大，模拟视频信号数据的存储需要大量的录像带，且不易查找。为克服上述不足，并与信息技术同步发展，利用最新的数字化视频监控系统知识对本小区监控系统提出改进意见。

1.视频监控系统的组成

视频监控系统的组成如下图：

一般电视监控系统都由前端设备，传输部分和终端设备这三大部分组成，终端设备又包括控制部分和图像处理与显示。

1.1监控系统存储部分

传统的存储设备为长延时录像机，用一盘180分的普通录像带，录制长达12小时、24小时等录像内容，查阅起来比较麻烦，而以PC机配上相应的视频采集卡及图像监控管理软件构成的监控主机（或数字硬盘录像机）逐渐代替了老式的模拟硬盘录像机，PC机以数字化的视频档案可以节省存储空间并实现对所记录材料的快速搜索，更加便于管理；可以对摄像机进行编程，使其只在特定事件时才发送图像从而最大程度的减少监控系统的负担。

1.2传输部分

传统的电视监控系统架构简单，只要将各种前端设备和中心端设备以不同形式的电缆连接起来，即可以实现全系统的所有预期功能，其中最复杂的莫过于对系统主机的初始设置、对可预置云台/镜头轨迹的调整以及对各种不同形式报警信号的响应方式和联动策略。而对于初期结合了网络的电视监控系统来说，也不外乎是在系统主机的内部对原本由微处理器对系统主机进行控制的功能通

RS-232接口引到外挂的工控机或PC上，变成由外挂工控机或PC 对原系统主机进行控制，同时通过工控机或PC内置的网卡实现控制信号经由局域网的网络传输。至于视频信号是否以数字方式通过网络传输还因技术条件限制而不能定论，因为当时数字视频信号进入局域网进行传输的质量远不如模拟视频信号通过同轴电缆传输的效果好。然而随着计算机网络技术的快速发展，网络环境取得了前所未有的进展，ADSL、HFC 等各种网络接入方式迅速普及到各种用户应用领域，因而对于那些专门从事闭路电视监控系统的工程商来说，他们既不用对新的监控端设备发愁，也不再为跨地域的网络环境而发愁。再加以如今的数字视频压缩技术已经取得较大的进展，MPEG-4、H.264 等新的视频压缩格式使得在保证较高图像质量前提下的视频码率有效地减小到不足 1Mb/s，甚至在不足 100kb/s 的带宽下也能传输质量很好的CIF 幅面的全实时图像。

1.3前端设备

在当今经济快速发展的情况下，促使着人们不断的提高安防意识，传统的模拟摄像机逐渐不能满足广大客户的需求。随着计算机与半导体技术的高速发展，及信息化网络化时代的到来，在消费电子类领域，不断地上演了一个又一个数字取代模拟，如数字电视取代模拟电视，数码相机取代磁带照相机，就连手机附带的照相机与大家视频聊天常用的USB接口摄像头都已经进入了百万像素高清数字化，数字高清的概念已逐渐走入我们的眼里。数字高清摄像机，它没有NTSC/PAL制式的限制，没有帧率的限制，可以用于高速运动特殊场所录像，感光器输出数字信号后，后面一直没有发生模数转换而损伤图像，最后摄像机输出为压缩数字视频信号，传输不受电磁干扰。在画质上也突破了D1的限制，分辨率高达百万像素。

2.数字视频监控系统与模拟监控系统的对比

早期的视频监控系统的主要构成为模拟摄像机，模拟硬盘录像机（以磁带为主要存储介质）、音视频矩阵、监视器。这样的系统构成存在的缺陷主要有三个：第一，使用范围受音视频信号有效传输距离的影响、通常只能小于1公里，而且传输距离越远信号衰减越大；第二，受存储介质的影响，无法实现长时间的数据备份；第三，由于传输的是纯模拟信息，数据量过大，无法利用 IP网络进行信息交换。

随着图像处理技术的发展，数字压缩技术的完善，监控行业开始了转变，模拟型的视频监控系统逐步被数字型监控系统所取代。数字视频监控系统相对传统的模拟视频监控系统来说是一个显著的飞跃，它很大程度上克服了模拟视频监控系统的缺陷。

根据各种性能，特对数字监控系统与模拟监控系统列表比对，见下表：

数字监控系统与模拟监控系统比较表

根据列表，我们可看出两种系统的对比优越性。

3.数字高清网络摄像机与模拟摄像机的对比

3.1摄像机的扫描

数字高清网络摄像机采用逐行扫描，每一帧图像均是由电子束顺序地一行接着一行连续扫描而成。而模拟摄像机则采用隔行扫描，隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半,隔行扫描会带来许多缺点，如会产生行间闪烁效应、出现并行现象及出现垂直边沿锯齿化现象等不良效应.隔行扫描会导致运动画面清晰度降低；

3.2摄像机的色彩

数字高清网络摄像机的色彩可以做到比模拟摄像机更加逼真。模拟信号传输过程中，亮色不能完全分离, 亮度信号掺杂色彩信号，导致画面杂色斑点，而数字网络摄像机就不会；

3.3摄像机的分辨率

彩色模拟摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625扫描线，去消隐后575线，目前最高达到540线左右已经是极限了，而数字高清网络摄像机可达800线以上，相差甚远，从分辨率上比较，模拟摄像机接后端监控录像设备，分辨率最高为4CIF或D1，约40万像素，而数字摄像机则可以高达百万甚至千万像素；

3.4摄像机的布线

模拟摄像机如果集成了云镜控制与声音，那么在布线方面非常繁琐，视频线，音频线，电源线，控制线都是独立的，布线工作量大，并且布线成本高，而数字网络高清摄像机则可以将视频线，音频线，电源线，控制线4合为1，采用一根网线代替，布线简单，同时大大节省了布线成本。由此看来在我们安防行业，数字高清摄像机必然取代传统的模拟摄像机，成为未来安防的主流产品。

4.数字化视频监控技术的难点

任何新技术总有它的不足之处，在发展中的数字化视频监控技术也有一定的难点。

4.1视频传输对时间的敏感性。

视频数据属于实时数据必须实时处理，这就要求视频数据能实时处理和传输，以确保数据的实时性和同步性，国际通信联合会ITU设计了一个实时传输协议RTP来解决传输实时性数据的难题，图像格式为CIF(384*288)时，回放速率应至少达到15帧/s以上。另外，尽管视频信息具有分布性，但在用户终端显示时必须保持同步，声音与视频也必须保持同步

4.2视频图像的信息量巨大，需要可观的存储容量。

例如，1副640*480中分辨率的彩色图像（24bit/像素），其数据量为每帧7.3MB，如果以每秒25帧的速度播放，则视频信号的数码率高达184Mbps.存储一定时间段的视频图像，将占用大量的硬盘。

不过，随着计算机技术及计算机网络技术的高速发展，上述两点已不难解决，大容量的硬盘存储器及存储服务器应时产生。在新的技术环境与技术条件下，很多具有不同技术背景的公司已经开始通过强强合作的方式共同推出全数字网络视频监控系统的解决方案，有些公司还发布了基于IP 的"网络视频监控系统技术白皮书"。可以说，基于网络的数字视频监控系统的时代已经来临。

以具有十几年从事安防监控行业历史的北京捷康特光电科技有限公司为例，早在上个世纪末即已经在网络视频监控系统方面进行了努力开拓，在多媒体监控系统刚刚问世的年代即借助电力系统构建在SDH 环网上的E1信道实际了对无人值守电站的远程监控，并实现了在电业局端基于局域网的分控。随后，该公司又在此基础上进一步根据用户要求开发了支持局域网、广域网及电话拨号联网的多媒体网络视频监控系统，还在此基础上增加了基于网络的多用户交叉对讲功能。

综上所述，数字视频监控系统与模拟视频监控系统相比较，具有时代性，优越性，且符合时代的发展，顺应视频监控系统的发展趋势，本小区视频监控系统更新改造为数字视频监控系统才是符合发展趋势的。