网络摄像机解决方案

网络电视监控系统解决方案-1-XXXX网络电视监控系统解决方案网络电视监控系统解决方案-2-一、视频监控现状目前市场应用主要采用两类产品：数字控制的模拟视频监控和数字视频监控。前者技术发展已经非常成熟、性能稳定，在实际工程应用中得到了广泛的应用，特别是在大、中型视频监控系统工程中的应用尤为广泛；后者是新近崛起的以计算机通信技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统的部分弊端，更适合企业的远程智能数字视频监控管理。1、数字信号控制的模拟视频监控系统数字信号控制的模拟视频监控系统分为基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理和基于PC机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。1.1基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理类型视频监控系统利用微处理器固件发展的矩阵切换器，将原来分散的全硬件视频监控系统微型集中化，如将视频切换、对前端的控制等功能集合一起，一机处理，是技术上的一个突破。自备微处理器的矩阵主机可通过PC机的图形管理软件实现：①对单一工作站之中的视频监控、出入口控制、内部通讯、报警等进行综合全面控制（注：只能提供一个简单的、可增强系统控制功能的用户界面，但不能代替矩阵主机的安防配置和编程能力）；②任意一台工作站可通过网络，控制其它工作站所连接的矩阵主机、报警设备，完成视频切换、云台、镜头控制及报警联动等功能；③可通过软件实现对众多矩阵主机和报警接口软件模块的控制。1.2基于PC机实现对矩阵主机的切换、控制和对系统的多媒体管理基于PC机的视频监控系统采用软件设计，实现摄像机到监视器的视频矩阵切换，云台和镜头的控制，通过串口连接报警设备的报警信息，并通过程序编程自动完成视频切换、云台控制、报警联动、报警录像等各项控制功能。系统能充分利用PC机的资源，使视频监控系统随电脑技术的发展而不断进步，同时其开放性的结构特性更可使之与其它多种系统如与消防报警系统、出入网络电视监控系统解决方案-3-口管理系统、楼宇自控系统等实现互动集成。1.3数控模拟视频监控系统的优缺点随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高，多媒体技术的应用，系统在功能、性能、可靠性、结构方式等方面都发生了很大的变化，视频监控系统的构成更加方便灵活、与其它技术系统的接口趋于规范，人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变，仍为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，介质专用的特点，因此系统网管已发展到很高的水平，已无太多潜力可挖，其局限性依然存在，要满足更高的要求，视频数字化是必由之路。模拟监控系统的主要缺点有：①通常适合于小范围的区域监控模拟视频信号的传输工具主要是同轴电缆，而同轴电缆传输模拟视频信号的距离小于1KM，双绞线的距离更短，这就决定了模拟监控只适合于单个大楼、小的居民区以及其它小范围的场所；②系统的扩展能力差对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新的设备也很难添加到原有的系统之中；③无法形成有效的报警联动在模拟监控系统中，由于各部分独立运作，相互之间的控制协议很难互通，联动只能在有限的范围内进行。2、数字视频监控系统90年代末，随着计算机多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展、数字视频监控系统迅速崛起，现今市场上有两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备（硬盘录像）为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频Web服务器为核心的视频监控系统。网络电视监控系统解决方案-4-2.1数字监控录像系统数字监控录像系统通常分为两类：一类是基于PC机组合的计算机多媒体工作方式；另一类是嵌入式数字监控录像系统。2.1.1计算机多媒体方式的数字监控录像系统数字视频压缩编码技术日益成熟，计算机的普及化，为基于PC机的多媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起，部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心，辅以其它传送器的模拟视频监控模式，其优越性主要表现在：a、PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等众多功能，使系统结构大为简化。b、由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制；c、由于采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁带介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。但随着基于PC机的视频监控录像系统的发展，在实际工程使用过程中，也暴露出一些不足，主要是系统工作的不稳定性。基于PC的视频监控录像系统的组成结构为：兼容/工控PC机+视频采集卡+普通/较可靠的操作平台+应用软件从系统的组成结构来分析：a、PC机兼容PC机用于24小时不间断工作时，其性能是不很稳定的，工控PC机相对兼容PC机的稳定性有一个档次上的提高，适用于较复杂的工作环境；b、操作系统以Windows98为操作平台的系统，业内人士都知道，Win98的稳定性是有一定问题的，如果同时应用软件又不是很规范，这样就容易在使用过程中出现工作不稳定、死机等问题。而基于PC机的视频监控录像系统其软件的实现是在Windows95/98/NT、Unix、Linux等通用操作系统上，同时系统文件、应用软件和图像文件都存储在硬盘上，视频处理必须高密度输入大量数据，同时硬盘要进行多工工作，普通的硬盘逻辑（如Windows的FAT32）已无法适应，以致极易产生系统的不稳定性，网络电视监控系统解决方案-5-造成死机现像；c、应用软件采用简易应用软件的系统是不能够应用安防领域的，视频监控系统的应用软件能力上应支持多任务并发处理，如监视、录像、回放、备份、报警、控制、远程连接等的多工处理能力；d、视频采集卡视频监控录像系统通常均为多路输入系统，视频采集卡可采用多卡方式，也可采用单卡方式。一般说，单卡方式集成度高，稳定性会优于多卡方式，很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件冲突，其稳定性会有较大的影响。目前市场上也有部分为追求高帧数而设计采用多卡进行迭加的多路单卡设备，但其仍在计算机的总线上进行传输、处理，不可能会有质的飞跃。2.1.2嵌入方式的视频监控系统A、嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。嵌入式系统集软硬件于一体，主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式系统的优缺点：a、系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快b、系统数据置于ROM/FLASHMEMORY，调用速度快，不会被改变，稳定性好c、系统处理实时性好，性能稳定网络电视监控系统解决方案-6-d、文件管理系统更适合于大量的视频数据e、该类系统目前四路以上机型还较为少见B、嵌入式视频Web服务器的主要原理视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到内置的Web服务器，网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机、云台、镜头的动作或对系统配置进行操作。由于把视频压缩和Web功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，达到即插即看，省掉多种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个IP地址），用户也无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。C、嵌入式视频Web服务器监控系统与其它监控系统的比较a、布控区域广阔嵌入式视频Web服务器监控系统的Web服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控区域。b、系统具有几乎无限的无缝扩展能力所有设备都以IP地址进行标识，增加设备只是意味着IP地址的扩充。c、可组成非常复杂的监控网络采用基于嵌入式Web服务器为核心的监控系统，在组网方式上与传统的模拟监控和基于PC平台的监控方式有极大的不同，由于Web服务器输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。D、性能稳定可靠，无需专人管理嵌入式Web服务器实际上基于嵌入式电脑技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，又由于视频压缩和Web功能集中到一个体积很小的设备内，直接连入局域网或广域网，即插即看，系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高，也无需专人管理，非常适合于无人值守的环境。e、当监控中心需要同时观看较多个摄像机图像时，对网络带宽就会有一定网络电视监控系统解决方案-7-的要求。二、网络摄像机发展前景网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品，除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外，机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统，使得视频数据经压缩加密后，通过局域网，Internet或无线网络送至终端用户。而远端用户可在自己的PC上使用标准的网络浏览器，根据网络摄像机自带的独立IP地址，对网络摄像机进行访问，运营商的大量投入，网络容量一再扩充，网络速度一再提升，宽带骨干网已经出现网络容量大大超过业务需求的现象。实时监控目标现场的情况，并可对图像资料实时编辑和存储，另外还可以通过网络来控制摄像机的云台和镜头，进行全方位地监控。随着网络技术的不断发展,网络规模及综合能力均达到世界先进水平。近几年，为了适应市场发展需求，加之网络经济的泡沫和通信目前已开发和建设的宽带接入网种类有：光纤全业务接入；ADSL(DSLAM局端服务器)，有专线(企业、商业等用户)和拨号(小企业、家庭等用户)方式；拨号和局域网方式；CableModem、HFC双向接入网；ISDN方式。国内宽带产业迅猛发展，宽带用户的迅速增加。根据预测：中国将是全球ADSL应用增长最快的市场之一，预计到2003年末，中国ADSL市场规模将达到600万线。广阔的前景使得大批国内网络设备供应商纷纷涌入。为了实现用户接入网的数字化、宽带化，提高用户上网速度，因此ISDN和ADSL作为最具有前景及竞争力的宽带接入网技术，有可能在未来10年内占主导地位。进入二十一世纪，安全监控行业也面临着网络数字化的考验。前端摄像一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，视频监控发展的最大特点就是数字化、网络化和智能化。处于上升形势下的网络摄像机和视频服务器市场，虽然在安防产品的大家族中仍占很小的比例，但却是一股不容忽视的新兴力量，可以断言，这些网络型产品将改变人们对以往监控系统的传统思维模网络电视监控系统解决方案-8-式，人类的目光也将被带到更远的空间。网络摄像机作为网络视频产品的新兴代表，具有其自身的优势那就是使用便捷，经济实用，安全可靠，性能稳定。随着网络视频产品的市场进入启动阶段，厂商大量增多，市面上各种技术的产品逐渐令市场竞争进入白热化，产品优胜劣汰，一些炒作概念和简单模仿的产品必将很快被淘汰掉，只有那些真正拥有实力和能为用户带来更多利益的厂商才能生存下来。三、网络摄像机组成原理网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D转换器、图像、声音控制器、网络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。镜头作为网络摄像机的前端部件，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等种类，与模拟摄像机相同。图像传感器有CMOS和CCD两种模式。CMOS既互补性金属氧化物半导体，而CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二级管组成的CCD和CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左