當前的視頻監(jiān)控市場，被基于DVR的監(jiān)控系統(tǒng)與基于DVS或IP攝像機的分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)所把持，為此，本文將這兩種系統(tǒng)的優(yōu)劣勢進行比較，與大家交流。

 
文/南京南自信息技術有限公司總工程師 陳飛凌

視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經存在20多年的時間。而隨著全球安防監(jiān)控產業(yè)需求和相關技術的迅猛發(fā)展，數(shù)字圖像壓縮處理、流媒體技術、計算機網(wǎng)絡通信、自動控制技術、智能報警技術、人工智能技術等已在安防領域得到廣泛應用，安防產品的研發(fā)與革新也正在以日新月異的速度發(fā)展，傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控解決方案已不能滿足越來越多的網(wǎng)絡化安防監(jiān)控需求。于是，在市場需求的推動下，它從最初的完全模擬系統(tǒng)，逐漸發(fā)展到今天的數(shù)字化系統(tǒng)。其從早期使用模擬攝像機連接至磁帶錄像機（VCR），演變到現(xiàn)在的使用DVR，或者網(wǎng)絡攝像機、視頻服務器，并使用PC服務器來進行視頻存儲，是一個逐漸走向數(shù)字化的過程。

現(xiàn)代安防監(jiān)控發(fā)展趨勢
現(xiàn)代安防監(jiān)控的發(fā)展趨勢是數(shù)字化、網(wǎng)絡化、集成化、智能化、標準化等，而先進的安防技術不斷滲透到各個行業(yè)，在不同行業(yè)形成了各種各樣的特色應用。

數(shù)字化是21世紀的特征之一，其是以信息技術為核心的電子技術發(fā)展的必然。從數(shù)字化本地監(jiān)控的典型產品代表——數(shù)字硬盤錄像機（DVR）開始，數(shù)字化監(jiān)控的概念開始深入人心，數(shù)字硬盤錄像機今天業(yè)已向智能數(shù)字監(jiān)控主機發(fā)展。從“數(shù)字安防”到“平安城市”，近年來提出的很多安防概念，都是圍繞著數(shù)字化概念來展開的。

網(wǎng)絡數(shù)字音視頻服務器（DVS）、IP攝像機、網(wǎng)絡數(shù)字硬盤錄像機（NVR）等等，這些產品都是與網(wǎng)絡應用緊密相關的，而越來越多的系統(tǒng)也在逐漸強調網(wǎng)絡應用。系統(tǒng)的網(wǎng)絡化在某種程度上打破了布防區(qū)域和設備擴展的地域及數(shù)量界限，它也將使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件和軟件資源實現(xiàn)共享，同時任務和負載也可進行共享。

過去我們能看到一些紅外探測報警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)由不同廠家提供產品，無法很好進行融合集成的現(xiàn)象，而類似的問題在今天已經可以得到很好地解決了。通過串行通信、總線通信、網(wǎng)絡通信以及一些硬件接口技術，我們可以很好地將各種產品進行融合集成，形成功能較為完善的系統(tǒng)。

DVR監(jiān)控系統(tǒng)
上個世紀九十年代末期，在韓國DVR技術首先引進中國后，國內企業(yè)逐步從開始的組裝、模仿到研發(fā)自主知識產權的DVR產品，在短時間內取得了巨大的發(fā)展，而DVR也帶動了數(shù)字化本地監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。

不過，基于DVR的系統(tǒng)實際上只是一個半數(shù)字化系統(tǒng)。DVR技術的主要原理是利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能力進行視頻的采集、處理、存儲，利用顯示器的高分辨率實現(xiàn)圖像的多畫面顯示。傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)采用DVR完成視頻信息的存儲、顯示器屏幕顯示，在一些保安監(jiān)控室中往往會使用模擬矩陣，通過模擬矩陣切換視頻上屏幕墻監(jiān)視器顯示。

傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)安裝調試相對簡單，廣泛應用于一些中小規(guī)模的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，DVR在其中主要完成視頻信號的數(shù)字化和存儲，通過矩陣切換模擬視頻上電視墻顯示，可以達到很好的圖像效果。其典型系統(tǒng)結構如圖1所示。

 
分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術、流媒體技術的分布式應用系統(tǒng)，采用分布式應用模式，系統(tǒng)能夠很方便地擴容和部署。對于網(wǎng)絡應用要求較高的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，往往需要采用分布式應用模式，例如在“平安城市”項目中，社會治安動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)臨時構建的應急指揮中心，要求在監(jiān)控網(wǎng)絡中任意一個節(jié)點上都能快速構建網(wǎng)絡監(jiān)控應用。

網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展和普及，使得更多的系統(tǒng)通過IP網(wǎng)絡互聯(lián)起來，由此所帶來的技術和產品創(chuàng)新，也在不斷地提高企業(yè)的工作效率和降低運營成本。基于分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術，未來可以滿足安防系統(tǒng)的各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡互聯(lián)，實現(xiàn)一體化集成應用。在這樣的背景下，用戶對安防系統(tǒng)也有了更高的要求，希望視頻監(jiān)控、門禁、消防、入侵檢測、周界防范等系統(tǒng)能夠聯(lián)動起來，實現(xiàn)“牽一發(fā)而動全身”的效果，從而提高對防護對象的保護程度，縮減響應時間，有效避免災難的發(fā)生或降低災難損失，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)各個子系統(tǒng)的互聯(lián)互動。

分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用的關鍵技術是流媒體技術。流媒體技術是采用流技術，即其把連續(xù)的影像和聲音信息通過壓縮處理，在網(wǎng)絡上實施多媒體信息的實時傳輸與播放。經過壓縮、復合后的多媒體數(shù)據(jù)，需要采用流媒體技術在網(wǎng)絡上進行可靠的實時傳輸，由音視頻服務器把多媒體信息向用戶終端連續(xù)地實時傳送。這種流式傳輸系統(tǒng)的多媒體信息數(shù)據(jù)經特定壓縮方式被解析成壓縮包，由流媒體服務器向用戶終端順序或實時傳送，用戶只需經過幾秒的啟動延時便可進行觀看。

系統(tǒng)前端設備采用DVR/DVS完成音視頻信號的采集，通過IP網(wǎng)絡將壓縮后的流媒體數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心通過數(shù)字矩陣投影工作站完成視頻解碼上電視墻顯示，其在IP網(wǎng)絡的任意一個節(jié)點上均可安裝客戶端工作站，實現(xiàn)客戶端視頻監(jiān)控應用。通過流媒體服務器可以解決前端網(wǎng)絡傳輸瓶頸，實現(xiàn)多客戶端應用部署。系統(tǒng)軟件支持C/S（客戶端/服務器）和B/S（瀏覽器/服務器）相結合的模式，系統(tǒng)發(fā)布與部署十分簡易。圖2是一個典型的簡易系統(tǒng)圖，實際系統(tǒng)還可支持多級多層組網(wǎng)模式，系統(tǒng)可多級組成，具有靈活的權限管理，在骨干網(wǎng)絡斷開或服務器故障時可離線運行。

兩種系統(tǒng)的技術對比
傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)的應用技術相當成熟，也非常穩(wěn)定，在很多中小型視頻監(jiān)控項目中有著廣泛應用。而分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)則可以很方便地集成網(wǎng)絡硬盤錄像機、網(wǎng)絡視頻服務器、網(wǎng)絡攝像機，實現(xiàn)多級分層應用，是較大規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢，相對于模擬監(jiān)控系統(tǒng)結構要復雜。

在系統(tǒng)結構方面，采用傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)構建的中小規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)結構簡單，施工、調試、維護相對便捷。分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)構建的監(jiān)控系統(tǒng)結構相對復雜一些，考慮到網(wǎng)絡應用，需要施工調試人員具備一定的網(wǎng)絡知識基礎。

在圖像保真度方面，傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)采集的圖像直接通過模擬矩陣上監(jiān)視器顯示，或者數(shù)字化以后通過DVR的顯示器顯示，圖像保真度較好。在分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，經過數(shù)字化壓縮后的視頻信息，通過解碼后圖像顯示會有一些損失，圖像保真度要差一些。

在施工布線方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)對電源集中供電、視頻信號單點接地、模擬信號抗電磁干擾均有一定要求。在分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，前端設備如采用網(wǎng)絡視頻服務器、網(wǎng)絡攝像機，前端直接數(shù)字化，減少了工程施工時電源集中供電、視頻信號單點接地、模擬信號抗電磁干擾的難度，則上述模擬系統(tǒng)中的施工布線問題可忽略。同時，考慮到電源集中供電等因素必然會增加布線成本，分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)可節(jié)約供電電源布線成本。對于已有5類綜合布線的系統(tǒng)，不能利用現(xiàn)有綜合布線的網(wǎng)絡優(yōu)勢，模擬系統(tǒng)線纜布線成本較高。對于具有網(wǎng)絡布線的系統(tǒng)，分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)可充分利用網(wǎng)絡資源構建網(wǎng)絡視頻應用，減少模擬方式布線成本。

在系統(tǒng)安全性方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)一般不考慮網(wǎng)絡應用，因此可避免受到網(wǎng)絡病毒攻擊導致的軟件故障。分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，容易受到網(wǎng)絡病毒的影響，在網(wǎng)絡安全方面需要重視。

 
在系統(tǒng)實時性方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)采集視頻直接顯示，使用總控鍵盤通過RS-485總線可直接控制前端攝像機云臺、鏡頭，系統(tǒng)視頻圖像延時小，控制操作靈活。分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡應用客戶端通過網(wǎng)絡獲取流媒體數(shù)據(jù)，解碼顯示視頻，攝像機云臺、鏡頭控制命令要經過網(wǎng)絡轉發(fā)，一般具有一定的傳輸和響應延時，系統(tǒng)延時相對模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)大一些。分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過多級組網(wǎng)和互聯(lián)導致系統(tǒng)的實時性下降，系統(tǒng)網(wǎng)絡互聯(lián)層級太多會導致較高延時。

在網(wǎng)絡應用方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)一般不能滿足網(wǎng)絡化應用需求，對于多級監(jiān)控管理模式的系統(tǒng)，模擬信號遠程傳輸復用的成本較高。分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)可靈活組網(wǎng)，構建分布式網(wǎng)絡應用，能夠滿足網(wǎng)絡化應用需求。

 
分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展
數(shù)字化進程的發(fā)展，未來模擬監(jiān)控系統(tǒng)都可能升級到網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。典型模擬DVR監(jiān)控方式可能升級為網(wǎng)絡DVR+數(shù)字矩陣方式，數(shù)字矩陣主機將逐漸替代模擬矩陣。數(shù)字化過程將由中心系統(tǒng)逐漸過渡到前端，IP監(jiān)控成為主要的監(jiān)控方式。

分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵應用技術是流媒體軟件，設計優(yōu)良的軟件系統(tǒng)可確保系統(tǒng)多級分層組網(wǎng)的可靠與穩(wěn)定，同時軟件可兼容多個廠家設備，滿足系統(tǒng)升級及擴容需要。如某公司針對分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控需要開發(fā)的Observer流媒體監(jiān)控軟件，可兼容集成國內外知名廠家的DVS/DVR/IP-Camera，也有了成熟穩(wěn)定的工程應用案例。

數(shù)字化是視頻監(jiān)控發(fā)展的大勢所趨，隨著計算機網(wǎng)絡建設日益發(fā)展，IP監(jiān)控將成為未來監(jiān)控發(fā)展的主要趨勢?？梢栽O想一下，隨著IP網(wǎng)絡的推廣，未來前端攝像機都是通過IP網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)。如同數(shù)碼MP3替代磁帶隨身聽一樣，網(wǎng)絡攝像機在未來極有可能替代今天的模擬攝像機，分布式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在未來將成為主要的應用模式。