【中國數字視聽網訊】一、前言

安防行業是一個朝陽行業，視頻監控行業作為安防行業的一個重要分支，伴隨著多媒體技術、編解碼技術、網絡技術等IT技術的發展而成熟起來。視頻監控的發展經歷了模擬視頻監控、數字視頻監控、網絡視頻監控、高清視頻監控的演進，產品的功能、形態和視頻監控的組成架構等各方面都發生了巨大的變化。

視頻監控行業的快速發展源于用戶對視頻監控需求的不斷變換。過去，視頻監控只是為了滿足基本監控需求，譬如監視、控制、錄像、回放、報警等；隨著互聯網的普及，視頻監控需要滿足聯網監控一般需求，譬如遠程監視、控制，遠程錄像、檢索，遠程報警、管理；如今，人們對視頻監控又有了新需求，譬如更高清晰度、與用戶業務的結合（非安防需求）、讓視頻創造價值等。聯網監控是新安防時代視頻監控建設的重點，本文主要解析聯網監控系統的主要要素。

二、聯網監控要素

聯網監控系統主要包括前端采集與編碼壓縮、網絡接入與傳輸、管理中心、存儲、控制中心、第三方系統集成等部分，如圖所示。

圖1聯網監控要素

三、前端采集與編碼壓縮

前端采集與編碼壓縮主要包括前端視頻采集設備和視頻編碼設備，重點關注信號類型、信號采集方式、壓縮方式。

目前，視頻采集設備主要包括模擬攝像機、網絡攝像機、數字攝像機。模擬攝像機輸出信號為CVBS信號，圖像分辨力取決于圖像傳感器，目前最高可達700線以上，信號通過同軸電纜傳輸，圖像延時極小。網絡攝像機輸出信號為IP數據包，經過H.264等壓縮算法壓縮到較低碼率后傳輸，圖像分辨率取決于圖像傳感器，目前主流分辨率為720P、1080P,最高分辨率可達500萬像素以上，信號通過以太網傳輸，圖像延時由所跨過的網關數量決定，一般延遲較大，傳輸帶寬在8Mbps以內。數字攝像機輸出信號為未經過壓縮的數字信號，圖像分辨率取決于圖像傳感器，需要通過專用的SDI線纜或光纖線纜傳輸，圖像延時極小，傳輸帶寬在1.5Gbps左右。

編碼壓縮設備主要包括硬盤錄像機（DVR）和視頻服務器（DVS），兩者的功能類似，包括連接CVBS系統和IP系統、編碼壓縮，DVR還可以提供本地存儲、錄像檢索和回放，DVS更多用于將模擬攝像機輸出的CVBS信號轉換為IP數字信號后接入到以太網，因此DVS更多放置在系統前端。

DVR的發展歷經了VR、PC-DVR、E-DVR、H-DVR的演變。VR表示磁帶式錄像機，采用磁帶作為存儲介質，一機一路，錄放不能同時進行，檢索及長期保存有困難，曾用于早期模擬監控時代，目前已淘汰。PC-DVR表示PC式硬盤錄像機，采用硬盤作為記錄介質，主要部件為視頻采集卡或視頻壓縮卡，支持聯網監控。E-DVR表示嵌入式硬盤錄像機，采用嵌入式架構，記錄介質為硬盤，支持聯網監控。H-DVR表示混合式硬盤錄像機，采用嵌入式架構，可接入模擬攝像機和網絡攝像機，支持聯網監控。

四、網絡接入與傳輸

網絡接入與傳輸主要包括網絡接入、有效傳輸、網絡延遲。

網絡接入方面可分為固定IP環境下接入、動態IP環境下接入、移動環境下接入。固定IP環境下接入需要考慮網絡承載性能，包括網絡帶寬、網絡穩定性等。動態IP環境下接入除了網絡承載能力外，還要考慮尋址，可以通過DNS、DDNS隨機分配IP，系統規模較大的情況下，編碼器要采取主動注冊的方式分配IP，移動環境下的接入需要編碼器主動向平臺注冊分配IP。

有效傳輸方面需要傳輸協議支持，包括TCP/UDP等，但目前IPv4的傳輸協議主要針對數據業務，對于流媒體的傳輸在有效性和實時性上有些勉強，需要RTP/RTCP協議給予適當補助，RTP用于在單播或多播情況下傳輸實時數據，通常工作在UDP上。但RTP協議本身不提供數據包的可靠傳送和擁塞控制，必須依靠RTCP提供這些服務。RTCP的主要功能是為應用程序提供媒體質量信息。在RTP會話期間，每個參與者周期性地彼此發送RTCP控制包，包中封裝了發送端或接收端的統計信息。另外在選型傳輸載體時還要考慮帶寬、距離和成本的因素。

圖像傳輸延遲方面，聯網監控圖像傳輸延時不可避免，是影響操控感受的主要原因。端到端延遲包括編碼時間、IP鏈路上的傳輸時延、傳輸過程中的緩沖區調度、流媒體服務器轉發時間、終端解碼時間。150ms是一個分水嶺，延時小于等于150ms，可認為是幾乎“無延時”，延時大于150ms，則認為是存在明顯延時。在IP監控中，不采用流媒體轉發，300ms是一個合理的延時，一般是500ms。在模擬監控中，從模擬攝像機到矩陣再到監視器，一般延時小于100ms。在數字監控中，采用數字攝像機直接發送非壓縮的數字信號，再到數字矩陣，經高速總線送到顯示模塊輸出到數字大屏顯示，其延時小于150ms，因此也可以認為是無延時。減少延遲的方法主要包括去掉B幀（單P幀編碼）,減小編碼器和客戶端緩沖區,采用高性能DSP,減少流媒體轉發層級等。