為了滿足市場對視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化需求,許多視頻監(jiān)控企業(yè)紛紛開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。本文所介紹的某監(jiān)控系統(tǒng)正是在基于Intranet或Internet網(wǎng)絡(luò)上運行的系統(tǒng),其可以較好地滿足一些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ΡO(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化需求。
網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)V.S模擬監(jiān)控系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)與常規(guī)的模擬監(jiān)控系統(tǒng),有著以下性能特點方面的比較。
圖像質(zhì)量
網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)主要采用相當(dāng)于550TVL的高分辯率顯示器,圖像解晰度最高可以達到720×576,遠程傳輸?shù)膱D像質(zhì)量最高達到720×576。
模擬監(jiān)控系統(tǒng)則在采用同樣價格監(jiān)視器的情況下,無法達到相當(dāng)于380TVL的分辨率,其遠程傳輸僅限于很少的幾種線路,圖像質(zhì)量不高于352×288。
錄像功能
網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)采用硬盤壓縮錄像,其圖像質(zhì)量無損失,多個攝像機在同時錄像時,每個攝像機的解晰度都可以達到720×576,相當(dāng)于550TVL,而且它還可以存儲一個月的錄像,檢索時可任選時間和攝像機。
模擬監(jiān)控系統(tǒng)則采用磁帶錄像方式,其圖像嚴重失真,只相當(dāng)于230TVL,多個攝像機同時錄像時,每幅圖像都變小,不到100TVL,一般只能存儲一天的錄像資料,檢索時手工選帶,采用進倒帶方式。
組網(wǎng)能力
網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)是一個完全網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng),其以TCP/IP方式組網(wǎng),組成Intranet(又稱為企業(yè)內(nèi)部網(wǎng))或可掛接于Internet網(wǎng)絡(luò)。而模擬監(jiān)控系統(tǒng)并不具備大型組網(wǎng)能力。
系統(tǒng)擴展和升級
網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)可采用多機互聯(lián)或在單機上增加模塊,實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的系統(tǒng)連接。在系統(tǒng)升級方面僅需要更換軟件即可。
模擬視頻系統(tǒng)在擴展時一般要更換一個更大的矩陣系統(tǒng),甚至無法與其他模擬系統(tǒng)互聯(lián),因為它們的協(xié)議不同,即使是在相同的模擬系統(tǒng)中,互聯(lián)時也只能限于本地,遠程無法相互控制,而升級則需要廠家干預(yù)改寫硬件。
系統(tǒng)操作
網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)可用鼠標(biāo)和鍵盤進行操作,電腦可顯示各個畫面,控制方便、直接,具有Windows多文檔程序風(fēng)格、幫助信息很多、美觀易學(xué)等優(yōu)勢。模擬監(jiān)控系統(tǒng)的電腦則只能作簡單控制,操作人員需要死記硬背許多復(fù)雜的操作指令,控制程序較為繁瑣。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
作為一個完全網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上可劃分為單主控機系統(tǒng)、現(xiàn)場子系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)三級架構(gòu)。
單主控機系統(tǒng)
單主控機系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)中最簡單的應(yīng)用,一般只有一臺主控機,不需要接分控機。它將視/音頻矩陣切換、云臺及鏡頭控制、報警采集處理及行動輸出等基本功能集成于一臺工控機中。單主控系統(tǒng)主要應(yīng)用于單個建筑物或小范圍建筑群(如賓館、超市、別墅小區(qū)等)的安防監(jiān)控場合。單主控機系統(tǒng)可實現(xiàn)視/音頻矩陣切換和電視墻控制、報警聯(lián)動及行動輸出兩種主要功能。[nextpage]
視/音頻矩陣切換及電視墻控制
采用工控機內(nèi)置的矩陣式視頻/音頻切換電路,標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)可監(jiān)視32路視頻或16路視/音頻,最多可擴展到監(jiān)視256路視頻源。系統(tǒng)可任意設(shè)置各視頻輸入是否有伴隨的音頻輸入,各視音頻通道間的隔離度能達到55db以上。
其顯示器主畫面可實現(xiàn)單畫面全屏或多畫面窗口組合監(jiān)視,各個監(jiān)視畫面可任意調(diào)整位置,任意縮放尺寸,或者添加刪除監(jiān)視窗口等。顯示器可固定地以全屏方式只顯示一個視頻源圖像,也可以輪流切換方式激活各視頻源,以子畫面或者以全屏方式輪流顯示。
系統(tǒng)可將視頻輸出接到監(jiān)視器,或由其組成的電視墻上,以及錄像機等其它視頻設(shè)備,在指定的監(jiān)視器上按指定時間段輪流顯示或定點顯示來自于本地或遠程的視頻信號,特別適用于監(jiān)控中心對各重要監(jiān)控點的監(jiān)測。
報警聯(lián)動及行動輸出
該系統(tǒng)的設(shè)計是以任何一種多媒體事件作為報警輸入,可聯(lián)動一系列多媒體事件輸出作為行動輸出。如:外接報警、其它系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)報警、網(wǎng)絡(luò)信息、本系統(tǒng)的設(shè)定時刻、視頻檢測報警以及視頻斷線報警等都可以作為報警輸入;鳴響警笛、語音提示、打開現(xiàn)場照明燈光、錄像機對現(xiàn)場精細錄像和自動硬盤錄像、自動切換現(xiàn)場圖像、自動抓拍現(xiàn)場圖像以及網(wǎng)絡(luò)通知系統(tǒng)其它主分控作相應(yīng)聯(lián)動等都可以作為行動輸出。系統(tǒng)用報警控制器采集報警輸入及控制報警行動輸出。各報警點的報警探頭由報警控制器集中供電,報警輸入和行動輸出連接到報警控制器上,每臺報警控制器可連接16路的報警輸入和8路的行動輸出。
現(xiàn)場子系統(tǒng)
現(xiàn)場子系統(tǒng)是在局域網(wǎng)內(nèi)構(gòu)成的跨地域多監(jiān)控微機的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),由一臺或多臺主控機以及若干臺分控機組成,可進行監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)互控,主要包括主控機、分控機、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及其他附加設(shè)備如打印機、錄像機、報警器材等。其采用集中式管理模式,在每一個子系統(tǒng)內(nèi)都有一臺微機(可和主、分控機共用)運行監(jiān)控服務(wù)器程序,進行路由管理、權(quán)限管理和報警數(shù)據(jù)庫管理?,F(xiàn)場子系統(tǒng)主要適用于局域網(wǎng)(或可敷設(shè)局域網(wǎng))環(huán)境內(nèi)的多地域監(jiān)控,如小區(qū)、辦公樓群分散的工礦企業(yè)、智能大廈、機場、監(jiān)獄等類似監(jiān)控條件及監(jiān)控要求的地方。
當(dāng)現(xiàn)場子系統(tǒng)獨立運行時,其視頻傳輸在LAN范圍內(nèi),可直接采用模擬視頻線纜連接,不必進行遠程處理。另外,在局域網(wǎng)內(nèi)也可以通過局域網(wǎng)傳輸控制信息和視頻信號,但是因為網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻時必須使用視頻壓縮解壓縮卡(CODEC),這種方法會使成本增加很多。
分控機
分控機是指一臺安裝視頻捕捉卡并運行分控軟件,且與主控機有網(wǎng)絡(luò)和單向視頻連接的微機,其可通過網(wǎng)絡(luò)傳遞控制信號,享有與所連接主控機相同的操作界面和操作效果。每一臺分控占用相連主控機的一個輸出通道,同一臺主控機可擁有多個分控機。
系統(tǒng)管理機
系統(tǒng)管理機是一臺運行服務(wù)器管理軟件和報警布防圖軟件的微機,系統(tǒng)配置、管理軟件可運行在獨立微機上,也可運行在某臺主、分控機上,使之同時成為系統(tǒng)管理機。系統(tǒng)管理員通過管理機集中地為監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置各項信息。在任何一臺主控、分控或者系統(tǒng)外的一臺計算機上運行系統(tǒng)服務(wù)器管理軟件和報警布防圖軟件,這臺機器就可提升為系統(tǒng)管理機,實行對現(xiàn)場子系統(tǒng)的路由管理、權(quán)限管理和報警數(shù)據(jù)庫管理。[nextpage]
電子報警布防圖功能
系統(tǒng)的報警布防圖,實質(zhì)上是監(jiān)控區(qū)域監(jiān)控資源分布圖。布防圖可以嵌入與現(xiàn)場相關(guān)的清晰、準(zhǔn)確的背景圖,以更精確地模擬現(xiàn)場的實際情況。報警布防圖有一個樹形的查詢窗口,可以按主控機所掛接的監(jiān)控設(shè)備方式來檢索。
在報警布防圖的設(shè)置工具中,用戶可直接對視頻源、監(jiān)視器、錄像機等視頻資源和報警探頭、行動輸出等報警資源直接設(shè)置,包括中文名稱、布防撤防時間、行動輸出類型等。報警聯(lián)動項也可在報警布防圖中設(shè)置,一個報警信號可以對應(yīng)于多個主分控的組合聯(lián)動。
動態(tài)路由管理
動態(tài)路由管理功能使得管理機能夠隨時查詢子系統(tǒng)的視頻線路資源占用情況及占用者的權(quán)限,并根據(jù)申請者的權(quán)限,動態(tài)地分配線路資源。換而言之,當(dāng)某一操作者在某臺主控或分控上申請觀看或操作位于另一主控機的視頻源時,管理機將根據(jù)系統(tǒng)的實際拓撲結(jié)構(gòu)來構(gòu)造一條鏈路,當(dāng)鏈路上的各條實際線路的占用者的權(quán)限都低于該操作者時,申請成功,管理機允許操作者觀看該視頻源,同時通知各線路的原先占有者放棄觀看權(quán)。
系統(tǒng)安全管理
系統(tǒng)的安全管理主要由兩部分組成。首先是用戶權(quán)限的設(shè)置,每個用戶都有用戶名和密碼以及相應(yīng)的用戶權(quán)限,最高級用戶可以監(jiān)控系統(tǒng)全部的資源,節(jié)點級用戶可以監(jiān)控指定主控機的所有資源,而低級別用戶只可以監(jiān)控指定主控機的指定資源;多個不同權(quán)限級別的用戶同時監(jiān)控同一個攝像機或操作同一個行動輸出時,在多個控制請求情況下,最高級用戶所發(fā)控制命令有效;報警信號的定點傳輸也屬于安全機制之一,只有本地主控機和指定的分控以及指定的遠程主控或分控才有權(quán)接受某一報警信號并予以響應(yīng)。其次是系統(tǒng)的容錯性,其能夠?qū)τ脩舻恼`操作、錯誤設(shè)置或者不符合預(yù)定權(quán)限的操作及時作出提示。
聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是在廣域網(wǎng)上構(gòu)成的大型多媒體監(jiān)控系統(tǒng)。其子系統(tǒng)的各個主分控一般以局域網(wǎng)方式組網(wǎng)傳遞控制信息,用視頻電纜傳輸本地視頻,分控機界面及操作方式與主控機相同;遠程聯(lián)網(wǎng)則根據(jù)通訊線路的實際情況,借助ATM、E1、ISDN、PSTN或DDN等通信媒介以廣域網(wǎng)方式實現(xiàn)各個子系統(tǒng)間的資源共享,實時傳送視頻信號和控制信號。
對于能提供64K以上帶寬的線路,采用遵循H.323會議電視標(biāo)準(zhǔn)的CODEC卡進行傳輸,提供實時的動態(tài)圖像;當(dāng)帶寬達到384K時,傳輸速度可以達到25幀/秒,與現(xiàn)場采集的動態(tài)圖像質(zhì)量相同。而當(dāng)用戶只能提供一路電話線或64K的中繼線路時,系統(tǒng)將根據(jù)用戶對實時性和圖像質(zhì)量的不同需求,提供專門的解決方案。如監(jiān)控?zé)o線基站時,無人值守的無線基站沒有什么動態(tài)物體,用戶對圖像的實時性要求不高,僅需定時傳送高質(zhì)量的現(xiàn)場情況靜態(tài)圖像。在基站處的攝像及圖像傳輸處理設(shè)備采用網(wǎng)絡(luò)攝像機,可不停地在Internet網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布其抓拍的JPEG圖像,由監(jiān)控中心將所有待監(jiān)測的基站圖像統(tǒng)一在一個界面內(nèi)。如果用戶要求觀看實時圖像時,則用電話線套件利用1條電話線實現(xiàn)點對點的動態(tài)圖像傳輸,在352×288的解晰度下最高可達到15幀/秒的傳輸速率。
系統(tǒng)設(shè)備
從前面的介紹,可知道整個系統(tǒng)應(yīng)用了多種設(shè)備,這些設(shè)備又可分為前端和中心設(shè)備。
前端設(shè)備
該系統(tǒng)的前端設(shè)備一般包括攝像機、鏡頭(含三可變鏡頭)、云臺、云臺解碼器、報警探頭、報警控制器、報警器材等。 [nextpage]
?攝像機:現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)絕大多數(shù)都是采用模擬攝像機,將場景圖像轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號,通過同軸電纜傳輸至指定的視頻監(jiān)控設(shè)備;
?鏡頭:一般選用定焦鏡頭和電動可變焦鏡頭兩種,不同的監(jiān)控范圍選用不同焦距的鏡頭;
?云臺:攝像機安裝在云臺上,用以控制調(diào)節(jié)攝像機監(jiān)控的范圍;
?云臺解碼器:通過串口接收控制主機的命令,內(nèi)部解碼識別后產(chǎn)生相應(yīng)的控制輸出,以控制云臺的上下左右轉(zhuǎn)動和鏡頭的三可變控制;
?報警探頭:包括紅外雙監(jiān)、紅外對射、門磁開關(guān)、煙感、水禁和振動感應(yīng)器等;
?報警控制器:接收各種報警探頭的報警信號,按預(yù)先的配制設(shè)定控制聲光報警設(shè)備,并將單一的報警信號編碼通過串行接口傳送給監(jiān)控系統(tǒng)主機;
?聲光報警設(shè)備:包括警燈、警笛和燈光控制繼電器等。
中心設(shè)備
中心設(shè)備包括視頻主控機、視頻分控機、遠程視頻終端機、電視墻、畫面處理器、錄像機和多畫面數(shù)字錄像機等。
?視頻主控機:監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備,系統(tǒng)在硬件方面直接接入包括音視頻矩陣切換卡、音視頻矩陣切換控制器、云臺解碼器、報警控制器等系統(tǒng)集成設(shè)備,在軟件方面包括系統(tǒng)核心軟件、通信軟件、配制軟件、管理軟件、報警信息處理軟件和控制軟件等;
?音視頻矩陣切換設(shè)備:包括切換卡和切換控制器;
?視頻分控機:監(jiān)控系統(tǒng)的擴展控制終端設(shè)備,滿足多用戶操作控制需求,其視頻輸入信號是從主控機傳來的模擬信號或數(shù)字信號;
?視頻傳輸設(shè)備:可以是內(nèi)置視頻壓縮傳輸卡的一對計算機,也可以是類似于Modem一樣的視頻傳輸模塊,支持LAN、WAN、PSTN、ISDN;
?電視墻:即多臺監(jiān)視器組合,其屏幕大,顯示效果清淅,便于監(jiān)控人員充分監(jiān)視各監(jiān)控場景;
?多畫面處理器:將多路視頻信號組合成一路視頻信號,在效果上可使一臺監(jiān)視器的屏幕分割成2路、4路、9路或16路畫面,節(jié)省監(jiān)視器數(shù)量減少投資;
?錄像機:傳統(tǒng)模擬錄像機,采用單盒錄像帶記錄單路視頻信號;
?多畫面數(shù)字錄像機:采用PC機內(nèi)置多塊視頻壓縮處理卡,對多路模擬視頻信號分別進行數(shù)字編碼壓縮,并將信息保存在硬盤中,還可根據(jù)任意檢索條件對所記錄的圖像進行隨機檢索。