聯(lián)網(wǎng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)從上世紀八九十年代發(fā)展至今，已有二十多年的歷史，已發(fā)展得相當成熟。二十世紀末，隨著網(wǎng)絡的發(fā)展，網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已有了起步，近年來取得了較大的發(fā)展。它必將部分甚至較大部分代替現(xiàn)在的聯(lián)網(wǎng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中將會有一個很大的變革。在變革過程中，前端、傳輸、矩陣、顯示、存儲等系統(tǒng)都將有相應的變化。

前端設備
前端連接目前有下列幾種方式：
·模擬攝像機：線纜；
·模擬攝像機＋視頻服務器：上網(wǎng)絡；
·模擬攝像機＋視頻編碼器：上網(wǎng)絡；
·模擬攝像機＋帶有視頻服務器（DVS）的DVR（硬盤錄像機）：上網(wǎng)絡；
·網(wǎng)絡攝像機：上網(wǎng)絡。

傳輸系統(tǒng)
    在傳輸線纜上，目前使用的主要是同軸電纜、光纜、雙絞線等。目前最常用的網(wǎng)絡有DDN、ADSL、LAN、WAN。帶寬目前最常用的有2Mb/s、10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s等。同時，采用從模擬視頻通過模數(shù)變換（編碼）轉換成數(shù)字視頻的視頻數(shù)字化。

    為解決數(shù)字視頻占有帶寬的矛盾，就引出了數(shù)字視頻的壓縮，目前常用的壓縮方式有：MPEG-1（用于以VCD為代表）、MPEG-2（用于以DVD為代表）、JPEG（用于數(shù)模照相機和國外多數(shù)DVR）、MPEG-4與H264（國內大多數(shù)DVR和國外少量DVR）。

矩陣
    首先我們先來了解一下矩陣的分類：
·模擬矩陣（輸入、輸出均為模擬視頻信號，數(shù)字的控制信號）；
·模擬矩陣，輸出用視頻服務器（輸入為模擬視頻信號，輸出為數(shù)字視頻信號，控制為數(shù)字信號）；
·帶有矩陣的視頻服務器和硬盤錄像機（DVR、DVS）（模擬視頻進、模擬視頻出、數(shù)字視頻出、數(shù)字視頻存儲、數(shù)字視頻回放、控制為數(shù)字信號）；
·數(shù)字視頻矩陣（數(shù)字視頻輸入、輸出、控制為數(shù)字信號）；
·數(shù)字交換機方式；
·KVM（鍵盤、VGA、鼠標）切換器方式。

    控制也就是前端與后端相互控制信號，可以通過總線和網(wǎng)絡（均是數(shù)字信號控制）來控制。

    在終端連接上有模擬系統(tǒng)到視頻監(jiān)視器（Monitor）；視頻解碼器到視頻監(jiān)視器（Monitor）；帶有解碼軟件的PC到顯示器（CRT）；帶有解碼的視頻服務器到顯示器（CRT）；數(shù)字矩陣到顯示器或和監(jiān)視器；DVR到顯示器或和監(jiān)視器。

    在視頻存儲上采用模擬視頻錄像機（V、C、R）（VHS、V—matic等）；數(shù)字視頻錄像機：主要有廣播級數(shù)字視頻錄像機、數(shù)字磁帶錄像機、硬盤錄像機（DVR）、海量存儲器（數(shù)據(jù)庫）等。[nextpage]

聯(lián)網(wǎng)方式
    1.模擬視頻矩陣聯(lián)網(wǎng)方法。模擬視頻矩陣聯(lián)網(wǎng)是分層組織的，基層用：32路進8路出的矩陣或者64路進16路出的矩陣，其中可2路或4路送區(qū)級；區(qū)級用：128路進32路出的矩陣或者256路進64路出的矩陣，其中4路或8路送市級；市級用：256路進64路出的矩陣，其中8路送省級；省級用：方案1（用512路進80路出的矩陣，其中8路或16路送部級）、方案2（用2臺256路進64路出的矩陣聯(lián)網(wǎng)，其中每臺有8路送部級。

模擬矩陣聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)缺點：
·方便直觀；
·“部級”想控制“基層”和調看“基層”圖像，該方案一定要通過“中間層”矩陣；
·該方案“部級”只能看基層的任意2路圖像，要想多看幾路圖像就要擴容才能實現(xiàn)，基層的2路圖像只能一級一級向上傳；
·該方案沒有上一級向下一級傳的圖像，也沒有相鄰圖像調看的可能；
·其控制信號也是通過總線方式，相互級聯(lián)方式；
·由于圖像是不經(jīng)壓縮模擬視頻圖像，一般來講圖像質量較好，這圖像較好的前提是攝像機輸出圖像是優(yōu)質條件下和在保證圖像質量優(yōu)良時傳輸損耗在容許值內；
·若“部級”能直接控制“基層”時，整個網(wǎng)內的地址碼要統(tǒng)一編碼，大家均能識別。

    2.模擬矩陣，矩陣間的控制是走局域網(wǎng)。模擬矩陣，矩陣間的控制是走局域網(wǎng)，其優(yōu)點有：控制信號走局域網(wǎng)，這樣不存在“上級”通過“中間級”來調用最基層，這樣控制就比較方便，但視頻還存在上一級、中間級、基層級等。

    3.模擬矩陣、硬盤錄像機（DVR）等設備走局域網(wǎng)來控制，視頻還是常規(guī)做法。也可以模擬矩陣、硬盤錄像機（DVR）等設備走局域網(wǎng)來控制，視頻還是常規(guī)做法。

    4.帶有模擬矩陣和視頻服務器（DVS）的硬盤錄像機（DVR）的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

    帶有模擬矩陣和視頻服務器（DVS）的硬盤錄像機（DVR）的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)特點有：模數(shù)結合的系統(tǒng)（視頻：模擬輸入、模擬視頻和數(shù)字視頻均有輸出；存儲：采用圖象壓縮的數(shù)字視頻信號）；控制訊號可以是走總線控制線或走LAN（局域網(wǎng)）的數(shù)字控制訊號；特別適合中小系統(tǒng)；重點在基層，基層存在矩陣切換和視頻數(shù)字存儲；存在有模擬的優(yōu)點，也存在數(shù)字的優(yōu)點，特別提高機動性。

    5.模擬攝像機和視頻編碼器（視頻解碼器）組成的數(shù)字網(wǎng)絡系統(tǒng)。這是早期數(shù)字網(wǎng)絡系統(tǒng)，視頻解碼器也可以用視頻解碼卡和PC機來代替，應注意專用的視頻解碼器價格低。[nextpage]

    6.模擬視頻矩陣，矩陣輸出走視頻服務器上網(wǎng)絡，輸出視頻、矩陣間和其它設備的控制均上網(wǎng)絡。如圖6所示，該系統(tǒng)通過1臺CPU統(tǒng)一管理多個視頻切換矩陣及其它設備，從而真正實現(xiàn)了視頻切換矩陣之間聯(lián)網(wǎng)，真正實現(xiàn)了整個系統(tǒng)建立在LAN上的構思。而且在這系統(tǒng)中，各個監(jiān)控點都可以對整個系統(tǒng)內任何地點的攝像機圖像進行觀看及控制，通過主CPU對系統(tǒng)中的各分控點進行權限設置來決定各分控點的權限范圍。在整個網(wǎng)絡中，通過網(wǎng)絡視頻服務器、CPU、CDU（控制信號分配單元）及各分控矩陣間的聯(lián)系及調配，實現(xiàn)了只將所要調出的圖像傳輸上網(wǎng)（利用IP技術），避免現(xiàn)在有些網(wǎng)絡矩陣設備將所有的圖像一起扔在LAN上，造成網(wǎng)絡堵塞影響功能的問題。系統(tǒng)能實現(xiàn)在分控制點觀看同一路攝像機圖像的功能（利用流媒體技術），而由各分控中心的控制權限來決定控制的先后。

    該系統(tǒng)的優(yōu)點有：它是網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)初級；前端和矩陣是模擬的，但其控制是統(tǒng)一的、數(shù)字的；這方案有其實用性；它具有數(shù)字、模擬、網(wǎng)絡各方面的優(yōu)點。

    7.一種實用的模擬和數(shù)字結合的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該方案的優(yōu)點有：
·模擬和數(shù)字方案優(yōu)點均兼而有之；
·每個部件均為成熟產(chǎn)品；
·至上級和上上級的視頻訊號：模擬視頻訊號通過線纜向上傳，數(shù)字視頻訊號可以通過LAN局域網(wǎng)向上傳，而左右都傳，也可由上向下傳，利用IP技術和流媒體技術可以獲得最大的靈活性；
·模擬矩陣和硬盤錄像機結合是適合當前基層的需求，基層本地錄像，它以價格便宜、性能上乘、操作方便、技術水平能適應當前在基層的工作人員；
·該方案可總體規(guī)劃分步實施，例如分二步走：第一步，模擬一部先實施，便于基層前期能進入實戰(zhàn)狀態(tài)；第二步，建一個局域網(wǎng)；第三步，購置數(shù)字視頻所需的設備； ·可建立一個經(jīng)濟和實效的局域網(wǎng)；
·該方案也給過去已建聯(lián)網(wǎng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了一個過度和部分過度網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)一個較好的方案。

    8.網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控方案。前端一般是采用網(wǎng)絡型（具有IP地址）的網(wǎng)絡攝像機，其視頻信號已是圖像數(shù)字壓縮后的數(shù)字視頻訊號，其碼流712kb／s～4.5Mb／s，隨著圖像質量的提高，碼流也跟著提高，相似圖像質量，隨著壓縮方式不同，碼流量也不一樣。在相似圖像質量中JPEG碼流量最大，MPEG-2碼流量第二，MPEG-1碼流量第三，MPEG-4（H264）碼流量較小（也就是說它們壓縮比較大）。

    在這方案中矩陣是采用數(shù)字矩陣，它們具體可選用VGA分配器、數(shù)字變換機、KVM矩陣、終端數(shù)字矩陣（視頻服務器）等。[nextpage]

    靈活是網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的顯著優(yōu)點：
·布線方便；
·布點（監(jiān)控點）可以非常廣，特別地域寬；
·分控點建立非常快，只要網(wǎng)絡線到達之處，若無線上網(wǎng)，更是方便有加；
·中控室建設也是非?？?，只要有足夠的網(wǎng)絡線和合理配置的網(wǎng)絡，帶寬較寬；
·它是基本IP技術，“最上層”可以不通過“中間層”向基層調看任一圖像，控制也是“最上層”可以有通過“中間層”向“基層”控制，若需要“基層”或“中間層”也可隔層調用圖像和進行控制；
·可在同一層相互調用圖像和進行控制，也可隔層上下相互調用圖像和進行控制。
網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)特別適當?shù)赜驈V，布點多，多級監(jiān)控系統(tǒng)。例如監(jiān)獄系統(tǒng)（它存在看小隊、中隊、大隊、監(jiān)獄、監(jiān)獄局的多層管理）；社會治安監(jiān)控系統(tǒng)（街道及其各單位、派出所、分局、市局、省廳、部級的多層管理）；金庫無人值守（省、地級市、縣金庫聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)）；跨國的大型企業(yè)的聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。

結語
    網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是大勢所趨，但當前遇到高質量網(wǎng)絡攝像機、視頻服務器價較高，網(wǎng)絡、寬帶和合理布局之難處，較高質量的服務器、管理人員的業(yè)務水平的提高和系統(tǒng)價格偏高之諸多因素的影響，網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展還有待進一步提高。

    隨著技術的發(fā)展，高質低價的網(wǎng)絡攝像機的推出（例如：高性能CMOS攝像機等），大容量低價的存儲器出現(xiàn)（例如：1000Gbit的硬盤出現(xiàn)等），超薄型平面CRT的出現(xiàn)（它將有可能替代現(xiàn)在LED和液晶顯示器），前景還是比較樂觀。

    我們所追求的方案應是實用、圖像質量好、操作簡便、功能較齊全、價格較低而且合理，方案有可擴展性、有新老方案互補之特點、新老方案能轉換之方案，這也是本文所要表達的東西。