模拟，数字，网络视频监控系统发展 对比与模式转换尹式坤 2014年 3月7日晚内容介绍行业概述模拟监控数字监控 网络监控技术对比 视频监控系统发展了短短二十几年时间，从最早的 模拟监控到这些年火热的数字监控再到方兴未艾的 网络视频监控，发生了翻天覆地变化。

在IP技术逐步 统一全球今天，我们有必要重新认识视频监控系统 发展历史。

 从技术角度出发，视频监控系统发展划分为第一代 模拟视频监控系统(CCTV)，到第二代基于“PC＋多媒 体卡”数字视频监控系统(DVR)，到第三代完全基于 IP网络视频监控系统(IPVS),以及介于第二代和第三代 之间的DVS。

视频监控系统的发展模拟监控矩阵控制 键盘矩阵控制 主机摄 像 头 磁带录像 机 监控中心电视墙在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。

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。

模拟监控_设备概述摄像机：摄像机是获取监视现场图像的前端设备，它以面 阵CCD图像传感器为核心部件，外加同步信号产生电 路、视频信号处理电路及电源等。

云台：云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动 的装置。

云台内装两个电动机。

这两个电动机一个负 责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。

支架：如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动， 那么只用支架就可以满足要求。

支架有长短弯直之分， 根据不同要求选择不同型号，主要考虑承重。

防护罩：防护罩是监控系统中最常用的设备之一，主要作 用是防尘、防破坏。

室外防护罩密封性能一定要好， 保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。

模拟监控_设备概述矩阵控制主机（包括控制键盘）：多路视频信号要送到同一处监控，可以一路视频 对应一台监视器，但监视器占地大，价格贵，如果不 要求时时刻刻监控，可以在监控室增设一台矩阵控制 主机，把摄像机输出信号接到矩阵的输入端，矩阵的 输出端接监视器，矩阵的输入端分为2、4、6、8、12、 16路等，输出端分为单路和双路。

监视器上的图像由 控制键盘负责切换，这样1台监视器上可以查看到多 路监控点图像。

视频分配器：一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想 一台摄像机的图像送给多个管理者看，需要选择视频 分配器。

因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出 设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线 路也不稳定。

视频分配器除了阻抗匹配，还有视频 增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受 影响。

模拟监控_技术方案相关设备配置： 摄像头 视频信号放大器 模拟矩阵 摇杆键盘 磁带式录像机（需要录像） 监视器模拟监控 系统构成：前端摄像机+视频光端机＋视频矩阵＋VCR矩阵 VCR光端机 光端机 VCR 矩阵 VCR 矩阵光端机…光端机 VCR 矩阵…VCR矩阵……总结传输部分：传统的视频信号线传输距离受限，使得监控系统的铺设范围受限。

在分布较广的区域，需要建立多个监控 点，无法统一调度、管理；录象存储：传统的监控系统是采用磁带录像机进行录像，存储系统相当庞大，只有在安防要求相当高的地方才能消费 如此高的产品。

问题解决：为了解决模拟监控范围小，传输距离短的问题，催生了下面的 DVR和 DVS, DVR整合了画面分割，视频编解码，网络远程监控等问题，并 兼有小型矩阵的功能。

DVS主要用在视频点多的地方，解决了多点位和远程 监控问题。

内容介绍行业概述模拟监控数字监控网络监控技术对比宽视界方案二、数字化监控系统数字化监控系统是在计算机、计算机网络技术的飞速发展下孕育而生的，将视频信号转化为数字信号进行传输、储存。

在降低了成本的同时，使得监控系统能适应更多更大的使用环境。

1、硬盘录像机DVR、视频服务器DVS作用：将前端的各个视频信号转化为数字信号，在录像机内进行存储，可灵活的将这些画面显示在录像机的显示设备上。

另外，录像机具备了网络特性，用户可以通过网络对分布在广大区域的录像机进行访问，随时随地监看到前端录像机的画面。

DVR整合功能硬盘录像机云镜控制数字监控在20世纪90年代中期，基于Windows 的数字监控系统随着视频编解码器技术的发展而产生。

系统在远端安装若干个摄像机及其他告警探头，通过视频线汇接到监控中心的工控机或硬盘录像机，并且在显示器上显示监控图像。

同时，工控机或硬盘录像机配合交换机及相关软件使局域网内其他用户监控图像。

数字监控系统稳定性较差，可靠性不高；需要多人值守；软件开放型差；图像传输距离有限等。

摄像头显示器工控机或硬盘录像机交换机PC 客户端PC 客户端PC 客户端数字监控_设备概述工控机：工控机即工业控制计算机（IPC）。

通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机。

监控用工控机配合视频采集卡进行远端监控点图像采集，通过软件解码方式在显示器上呈现各监控点图像。

工控机方式的监控系统受限于视频采集卡的插槽数及采集卡上视频端子的数量，一般用于小规模本地监控。

硬盘录像机：硬盘录像机从系统结构上主要分基于PC插卡的硬盘录象机和以DSP+MPU为核心的嵌入式硬盘录象机。

嵌入式硬盘录像机脱离了PC架构，采用的是以DSP为核心的整体结构，视频采集、视频压缩处理、网络接口等各功能模块均集成在单一的电路板上。

嵌入式硬盘录像机从某种程度避免了由于Windows操作系统带来的不稳定性。

硬盘录像机是现有应用较为广泛的数字监控方式。

数字监控_技术方案相关设备配置：摄像头视频信号放大器硬盘录像机硬盘监视器交换机电脑显示器分控计算机光纤电缆控制键盘图像检索/调阅监视器DVR…光端机光端机第二阶段：数字监控PC系统构成：前端摄像机+视频光端机＋DVR第二阶段：数字监控DVR光纤电缆控制键盘矩阵图像检索/调阅视频分配器…系统构成：前端摄像机+视频光端机＋视频矩阵+DVR内容介绍行业概述模拟监控数字监控网络监控技术对比宽视界方案网络监控在21世纪初，随着宽带网络技术及带宽的大大提高，以及数字处理技术和视音频编解码效率的改进，视频监控系统正在步入全数字大网络化的全新阶段。

网络化视频监控系统中所有的设备都以IP 地址来识别和相互通信，采用通用的TCP/IP 协议进行图像、语音和数据的传输和切换。

由电信运营商建设的运营级网络视频监控平台不再受地域的限制，真正做到了“天涯若比邻”；不再受规模的束缚，系统具有强大的无缝扩展能力；不再受资金的困扰，业务支持多种建设模式。

摄像头公网地址访问互联网编码器宽视界平台私网地址访问私网地址访问私网地址访问监控中心电视墙网络监控_设备概述编码器：编码器是模数转换设备，主要作用是将模拟视音 频码流转换为标准的TCP/IP数据包，传送至互联网供 用户调用。

通过业内先进的编解码格式MPEG-4/H.264 将清晰的图像以较低的码率传输，同时编码器支持外 接告警设备，例如门磁探头、烟感探头、红外探头等， 保证对现场全方位的掌控。

解码器：解码器是数模转换设备，主要作用是将标准的 TCP/IP数据包转换为模拟的视音频码流，在监视器上 直接显示图像。

解码器支持C端子或VGA端子输出，支 持通过透明串口连接摇杆键盘直接控制摄像机，支持 1路或多路显示等功能。

网络监控_设备概述录像服务器：录像服务器主要实现监控点在中心平台的网络录 像存储功能、录像检索功能、录像回放功能、录像下 载功能等。

磁盘阵列：磁盘阵列是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规 则，如分条(Striping)、分块(Declustering)、交叉 存取(Interleaving)等组成一个快速，超大容量的外 存储器子系统。

它在阵列控制器的控制和管理下，实 现快速，并行或交叉存取，并有较强的容错能力。

在 物理设备上可能是几个或者几十个盘组成，但在用户 看来只是一个盘，其容量高达几百至几千吉，大量用 于多媒体业务中。

网络监控_技术方案：网络监控系统构成：摄像机+光端机+视频矩阵+DVR/DVS+流媒体服务器PC客户端显示 控制服务器 专业存储电视墙 电视墙显示服务器流媒体服务器群 DVR DVRDVS视频分配器视频分配器矩阵 … …矩阵远程传输及上墙工程远程监控网络监控_技术方案相关设备配置：平台侧设备认证服务器 网管服务器 用户登陆服务器 数据库服务器 中心管理服务器 存储服务器 分发服务器 磁盘阵列监控中心侧设备监视器 解码器 交换机 主控计算机 分控计算机节点侧设备编码器 硬盘（需要前端存储） 摄像头客户端计算机交换机防火墙内容介绍行业概述模拟监控数字监控 网络监控技术对比宽视界方案技术对比系统稳定性：模拟监控模拟监控系统技术含量不 高、系统功能少但相对成 熟、工作稳定、不易死 机。

数字监控数字监控基于计算机技术发 展和视频压缩技术出现而产 生。

由于操作系统本身的缺 陷带来了数字监控系统一定 程度上的不稳定性，随着工 控机的出现及嵌入式系统的 发展，数字监控系统在稳定 性上有所改善。

网络监控网络监控系统大量使用高 性能服务器保障了整个系 统的稳定运行，再结合服 务器双备、UPS不间断电 源、稳定的传输网络等， 真正实现了7*24小时稳定 运行。

技术对比系统安全性：模拟监控模拟监控系统大多采用模 拟方式传输，最简单的是 将图像基带信息直接送入 视频传输电缆进行传送至 监控室矩阵，传输电缆易 受环境及人为破坏。

操作 界面无认证功能，任何人 都可以使用。

数字监控数字监控系统使用软件方式 调看图像，需要进行用户认 证。

无法较好防范因操作系 统漏洞造成的网络攻击、在 网络上传输的媒体数据包没 有加密措施（易被截取或替 换）。

网络监控网络监控系统采用高性能 硬件防火墙或网闸，保障 监控平台不受非法入侵、 恶意攻击、病毒感染等。

前端设备对媒体数据做 AES128位加密，保障数 据在传输过程中的安全。

用户登陆经过多次认证， 同时可限制或允许特定登 陆IP。

系统容量：模拟监控适合小型化本地监控，设备一般可达到16×64路能力，监控点增加时需再配中心设备（矩阵）。

模拟监控数字监控网络监控数字监控适合中小型规模、有一定网络需求的小范围监控，设备一般可支持64路接入，同时设备之间可以进行少量级联来扩大监控规模，一般最大可以达到一两百路。

网络监控适合大规模、有远程访问需求的大型监控系统。

前端设备一般采用单路输入，平台设备接入前端能力可达到数千路（甚至上万）。