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摘要：视频监控系统是安防领域最为重要的组成部分，它可与报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。视频监控系统发展至今，经历了由模拟到数字化的发展历程，如今逐渐形成了以网络技术为核心的发展方向。视频监控系统由前端、传输、控制与存储、显示等部分组成，实现了图像监控、报警联动、远程控制等功能。传统的集中管理模式已经无法满足新的需求，分布式技术的应用开拓了视频监控更广阔的应用前景。
关键词：视频监控、网络、分布式技术
中图分类号： C35 文献标识码： A
视频监控是安全技术防范体系中一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，可通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切，可把被监视场所的情况一目了然。还可与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。由于需求的不断扩大，人们对监视功能、监视范围的要求越来越高，这就必然造成视频监控系统的复杂度越来越高，整合难度也有所增大，而分布式技术的引入，正是解决这一问题的最佳方式。
一、视频监控的发展
视频监控系统在我国发展已有二十多年的历史，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技术逐步统一全球的今天，我们有必要重新认识视频监控系统的发展历史。
1.1模拟视频监控系统
摄像机通过专用同轴电缆输出视频信号，同轴电缆连接到专用模拟视频设备，通过画面分割器、切换器、卡带式录像机等设备将图像在监视器上显示，其录像采用录像带的方式进行存储。
缺点：模拟信号随线缆传输长度而衰减，录像质量不高。
1.2数字视频监控系统
第二代视频监控系统采用数字硬盘录像机（Digital Video Recorder, DVR）为核心设备，实际上采用的是半数字半模拟的方案，从摄像机到DVR仍采用同轴电缆传输视频信号，信号在DVR汇集，通过编码实现录像存储。
缺点：该系统在小型的、要求比较简单的场所应用比较广泛，系统扩展性较差。
1.3完全IP视频监控系统
全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器，并提供以太网端口。摄像机生成的网络数据可供经授权客户机在网络中任何位置访问。
1.4基于网络视频服务器的视频监控系统
该系统把摄像机输出的模拟视频信号通过编码器直接转换成IP数字信号。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，省掉了各种复杂的电缆，具有方便灵活、即插即看等特点，使得监控范围达到前所未有的广度。
DVS是目前比较主流的监控系统，性能优于第一代和DVR，比第三代有价格优势，技术也相对成熟，虽然某些时候施工布线会比较复杂，但总体来说瑕不掩瑜。
二、视频监控系统的组成
典型的视频监控系统主要由前端采集部分、视频传输部分、控制与存储部分和视频显示部分组成。在每一部分中，又含有更加具体的设备或部件。
2.1前端部分
前端设备主要由摄像机、拾音器组成。
摄像机基础知识介绍
（1）按摄取图像颜色来分有黑白、彩色、红外摄像机。
（2）按摄像机外形来分有半球、普通枪式、球型等，球机有匀速球、高速球和智能高速球等。
（3）按视频信号传输方式可分为模拟摄像机和网络摄像机。
（4）摄像机的清晰度用电视线TVL表示。常见的有420TVL、480TVL、520TVL、580TVL等.高清监控摄像机已经达到1080P。420TVL相当于25万像素，480TVL相当于38万像素以上。
2.2传输部分
视频传输部分就是系统的信号通路。一般來说，传输部分单指的是传输图像、声音信号。同时，由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制，因而在传输系统中还包含控制信号的传输。
在传输方式上，近距离一般采用视频线传输，对于远距离传输，还需配备视频信号放大、图像信号的校正与补偿设备。
2.3控制与存储部分
控制与存储部分负责对摄像机及其辅助部件（如镜头、云台）的控制，并对图像、声音信号进行记录。通过硬盘录像机和相应的监控软件可以实现控制与记录功能。但在大型监控系统的应用中，硬盘录像机还不足以完成任务，此时就需要以数字视频服务器与磁盘阵列的组合方式来实现相关控制与存储功能。
2.4 显示部分
显示部分一般由几台或多台监视器组成，目前液晶监视器是主流设备。如果摄像机数量很多，并要求监视器对画面进行灵活的切换显示，则需配备矩阵来实现。有些重要部门，如地铁控制中心使用大屏幕电视墙作为显示部分。
三、控系统的功能
视频监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，同时还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。
3.1以平台为核心，以网络为纽带
如今的安防系统的规模已经越来越庞大，复杂程度越来越高。数量众多的摄像头采集的图像如何监看，数量众多的编解码设备如何管理，数量众多的后端服务器如何配合及管理，靠人力已经不能解决大规模监控系统出现的管理问题了，所以打造一个管理平台的需求就显得非常迫切。一个好的管理平台可以将所有的摄像头纳入管理，将所有的报警点纳入管理，将所有的编解码设备纳入管理，将所有的后台服务器纳入管理，从而使得整套系统能够顺畅运行。
3.2接入多家不同的设备，实现互联互通
由于安防行业的历史状况（独立的小规模应用为主），造成了设备的生产厂家非常众多，而且各个厂家都有自己的一套编解码和网络传输的做法。这个现状对于组成大型网络的非常不利的。但是也是因为这个现状的存在，所以就要求我们的大型监控系统平台能够接入多家厂商的设备。一者保护用户原有的投资；二者为用户在新系统建设时减少投入提供解决办法。
3.3和其他业务应用的结合越来越紧密
视频监控系统作为安防系统的一项专门业务，一直以来和行业的其他应用保持着一定的距离。然而随着网络监控的深入，随着管理层次的细化，越来越多的要求显示，视频监控系统需要和行业的其他业务应用作更紧密地结合，包括网络系统、公安系统、传输系统等业务。
四、分布式技术的应用
随着人们对视频监控系统功能、范围的要求不断提高，视频监控系统的规模正在不断扩大，以往的将所有图像信息直接收集到一起的集中管理模式已经不能满足新的需求，因此，人们开始寻找一种能够满足处理海量视频信息并可对完整系统进行综合管理的新方式。
4.1理模式
集中管理模式适用于中小规模的视频监控系统的管理，由于系统构造相对简单，设备数量不大，集中管理具备结构清晰、管理简单等优点。当系统构造变得越发复杂、系统规模越发庞大之后，集中管理模式的缺点就暴露了出来，具体体现在：
（1）系统风险高。采集的数据集中存储在一处，当存储设备发生故障时，存在整个系统存储丢失的可能，这样就加大了系统的风险性，这对于更多应用在大型公共场所的视频监控系统来说是灾难性的。
（2）系统稳定性差。由于系统设备的过度集中，任何因素的干扰都将影响整体的稳定性。当然，我们还要考虑到一些非传统的干扰因素，比如恶意破坏存储设备等。
（3）系统成本高。采用中心存储的方式，当数据规模较大时，在造价上要高于分布式存储，需要专用的存储设备，再加上存储介质的成本，会大大增加系统造价的成本。
4.2 分布式存储模式
分布式存储系统，就是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据，存储服务器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。
结束语
总之，随着网络化、数字化、高清化在安防行业的广泛应用以及大数据时代的到来，人们对移动视频监控的需求日益增多。不久的将来，移动视频监控市场会成为安防企业争夺的一个重点区域。以高清 、网络 、大数据 、智能分析为基础的移动视频监控市场将是安防市场最具增长潜力的新增点。
【参考文献】
[1]张亮.数字视频远程监控[J].现代通信.2001(10):22-23
[2]Beau Williamson.Developing IP Multicast Networks(Volume 1).USA:CISCO press,2000
[3]卢选民，张原，史浩山.分布式智能监控系统视频多画面显示的设计与实现.计算机应用研究.2000. 3.
关键词：视频监控、网络、分布式技术
中图分类号： C35 文献标识码： A
视频监控是安全技术防范体系中一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，可通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切，可把被监视场所的情况一目了然。还可与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。由于需求的不断扩大，人们对监视功能、监视范围的要求越来越高，这就必然造成视频监控系统的复杂度越来越高，整合难度也有所增大，而分布式技术的引入，正是解决这一问题的最佳方式。
一、视频监控的发展
视频监控系统在我国发展已有二十多年的历史，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技术逐步统一全球的今天，我们有必要重新认识视频监控系统的发展历史。
1.1模拟视频监控系统
摄像机通过专用同轴电缆输出视频信号，同轴电缆连接到专用模拟视频设备，通过画面分割器、切换器、卡带式录像机等设备将图像在监视器上显示，其录像采用录像带的方式进行存储。
缺点：模拟信号随线缆传输长度而衰减，录像质量不高。
1.2数字视频监控系统
第二代视频监控系统采用数字硬盘录像机（Digital Video Recorder, DVR）为核心设备，实际上采用的是半数字半模拟的方案，从摄像机到DVR仍采用同轴电缆传输视频信号，信号在DVR汇集，通过编码实现录像存储。
缺点：该系统在小型的、要求比较简单的场所应用比较广泛，系统扩展性较差。
1.3完全IP视频监控系统
全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器，并提供以太网端口。摄像机生成的网络数据可供经授权客户机在网络中任何位置访问。
1.4基于网络视频服务器的视频监控系统
该系统把摄像机输出的模拟视频信号通过编码器直接转换成IP数字信号。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，省掉了各种复杂的电缆，具有方便灵活、即插即看等特点，使得监控范围达到前所未有的广度。
DVS是目前比较主流的监控系统，性能优于第一代和DVR，比第三代有价格优势，技术也相对成熟，虽然某些时候施工布线会比较复杂，但总体来说瑕不掩瑜。
二、视频监控系统的组成
典型的视频监控系统主要由前端采集部分、视频传输部分、控制与存储部分和视频显示部分组成。在每一部分中，又含有更加具体的设备或部件。
2.1前端部分
前端设备主要由摄像机、拾音器组成。
摄像机基础知识介绍
（1）按摄取图像颜色来分有黑白、彩色、红外摄像机。
（2）按摄像机外形来分有半球、普通枪式、球型等，球机有匀速球、高速球和智能高速球等。
（3）按视频信号传输方式可分为模拟摄像机和网络摄像机。
（4）摄像机的清晰度用电视线TVL表示。常见的有420TVL、480TVL、520TVL、580TVL等.高清监控摄像机已经达到1080P。420TVL相当于25万像素，480TVL相当于38万像素以上。
2.2传输部分
视频传输部分就是系统的信号通路。一般來说，传输部分单指的是传输图像、声音信号。同时，由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制，因而在传输系统中还包含控制信号的传输。
在传输方式上，近距离一般采用视频线传输，对于远距离传输，还需配备视频信号放大、图像信号的校正与补偿设备。
2.3控制与存储部分
控制与存储部分负责对摄像机及其辅助部件（如镜头、云台）的控制，并对图像、声音信号进行记录。通过硬盘录像机和相应的监控软件可以实现控制与记录功能。但在大型监控系统的应用中，硬盘录像机还不足以完成任务，此时就需要以数字视频服务器与磁盘阵列的组合方式来实现相关控制与存储功能。
2.4 显示部分
显示部分一般由几台或多台监视器组成，目前液晶监视器是主流设备。如果摄像机数量很多，并要求监视器对画面进行灵活的切换显示，则需配备矩阵来实现。有些重要部门，如地铁控制中心使用大屏幕电视墙作为显示部分。
三、控系统的功能
视频监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，同时还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。
3.1以平台为核心，以网络为纽带
如今的安防系统的规模已经越来越庞大，复杂程度越来越高。数量众多的摄像头采集的图像如何监看，数量众多的编解码设备如何管理，数量众多的后端服务器如何配合及管理，靠人力已经不能解决大规模监控系统出现的管理问题了，所以打造一个管理平台的需求就显得非常迫切。一个好的管理平台可以将所有的摄像头纳入管理，将所有的报警点纳入管理，将所有的编解码设备纳入管理，将所有的后台服务器纳入管理，从而使得整套系统能够顺畅运行。
3.2接入多家不同的设备，实现互联互通
由于安防行业的历史状况（独立的小规模应用为主），造成了设备的生产厂家非常众多，而且各个厂家都有自己的一套编解码和网络传输的做法。这个现状对于组成大型网络的非常不利的。但是也是因为这个现状的存在，所以就要求我们的大型监控系统平台能够接入多家厂商的设备。一者保护用户原有的投资；二者为用户在新系统建设时减少投入提供解决办法。
3.3和其他业务应用的结合越来越紧密
视频监控系统作为安防系统的一项专门业务，一直以来和行业的其他应用保持着一定的距离。然而随着网络监控的深入，随着管理层次的细化，越来越多的要求显示，视频监控系统需要和行业的其他业务应用作更紧密地结合，包括网络系统、公安系统、传输系统等业务。
四、分布式技术的应用
随着人们对视频监控系统功能、范围的要求不断提高，视频监控系统的规模正在不断扩大，以往的将所有图像信息直接收集到一起的集中管理模式已经不能满足新的需求，因此，人们开始寻找一种能够满足处理海量视频信息并可对完整系统进行综合管理的新方式。
4.1理模式
集中管理模式适用于中小规模的视频监控系统的管理，由于系统构造相对简单，设备数量不大，集中管理具备结构清晰、管理简单等优点。当系统构造变得越发复杂、系统规模越发庞大之后，集中管理模式的缺点就暴露了出来，具体体现在：
（1）系统风险高。采集的数据集中存储在一处，当存储设备发生故障时，存在整个系统存储丢失的可能，这样就加大了系统的风险性，这对于更多应用在大型公共场所的视频监控系统来说是灾难性的。
（2）系统稳定性差。由于系统设备的过度集中，任何因素的干扰都将影响整体的稳定性。当然，我们还要考虑到一些非传统的干扰因素，比如恶意破坏存储设备等。
（3）系统成本高。采用中心存储的方式，当数据规模较大时，在造价上要高于分布式存储，需要专用的存储设备，再加上存储介质的成本，会大大增加系统造价的成本。
4.2 分布式存储模式
分布式存储系统，就是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据，存储服务器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。
结束语
总之，随着网络化、数字化、高清化在安防行业的广泛应用以及大数据时代的到来，人们对移动视频监控的需求日益增多。不久的将来，移动视频监控市场会成为安防企业争夺的一个重点区域。以高清 、网络 、大数据 、智能分析为基础的移动视频监控市场将是安防市场最具增长潜力的新增点。
【参考文献】
[1]张亮.数字视频远程监控[J].现代通信.2001(10):22-23
[2]Beau Williamson.Developing IP Multicast Networks(Volume 1).USA:CISCO press,2000
[3]卢选民，张原，史浩山.分布式智能监控系统视频多画面显示的设计与实现.计算机应用研究.2000. 3.