1、在上世纪90年代中期，以DVR （Digital Video Recorder）为代表的第二代视频监视系统出现在视频监视市场上。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化，并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上。数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力，用户可以通过DVR来控制摄像机的启闭，对于报警事件以及事前/事后报警信息的搜索也变得相对简单。然而，DVR本身的处理能力限制使得其数字化处理能力被限制在是832路以内，一个项目往往需要许多台DVR设备，系统部署仍然很繁琐。第三代系统指定就是目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP监视系统，它最早出现于2001年。网络化视频监视系统从一
2、开始就是针对在网络环境下使用而设计的，是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输，布控区域大大超过了前两代系统；它采用开放式架构，可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成；它基于嵌入式技术，性能稳定，无需专人管理；它灵活性大大提高，监控场景可以实现任意组合, 任意调用。此外，网络化视频监控系统的出现，使高清化、智能化视频监控及其大规模应用成为可能，从而真正实现了视频监控技术的飞跃。下表将网络视频监控系统与传统的模拟视频监控系统进行了详细的对比，从中可以更加具体的看出网络视频监控系统所具备的优势：网络化视频监控系统与传统模拟监控系统的对比对比内容
3、网络视频监控系统传统模拟视频监控系统访问方式按需进行开路或闭路访问，使用任一台PC上标准的Web浏览器，您就可远程访问实时图像，并远程管理网络摄像机。闭路，不能进行远程访问。易用性使用任一台PC上的标准Web浏览器，您就能够远程管理和查看图像。网络摄像机可将图像记录在硬盘上，易于搜寻、易于存储，并且不会出现图像退化或磨损。为安全起见，存储硬盘可安装在远程位置。不能够进行远程管理或监控。图像必须存储在录像磁带机上，所以需要不断更换以保持足够存储空间。录制图像质量会随着存放时间的增长而下降。录像机必须放置在摄像机附近，这可能会使未授权的人获取录像带。图像质量数字图像采用MJPEG、MPEG-4或H
4、.264压缩格式，不会影响传输质量和存储质量，图像在创建后不会发生质量降低的情况。当使用长电缆时，图像有可能会丢失，磁带的分辨率通常很低，录像的画面质量也会随时间推移而降低。系统要求通过网络传输实时视频所需的所有部件都已经集成在网络摄像机中，可以方便地将网络摄像机连接到网络，并能够从网络中的任一PC（处于任一地点）查看、录制和管理。需要使用同轴电缆、多用复用器、视频或慢速拍摄录像机、专用音频线路、专用PTZ控制线路，以及本地放置的CRT（阴极射线管）监控器等众多复杂设备。安装只需方便地将网络摄像机连接到最近的网络，并分配一个IP地址。将同轴电缆连接到每一台摄像机，并连接到多路复用器。传输线一条
5、标准的UTP网线可同时从几百个网络传输图像。一根电缆一次只能为一台摄像机传输视频信号，如果您有两台摄像机，就必须使用两根电缆，这往往意味着您需要把那些塞满厚重而危险的电缆的中继设备连接到位于本地的控制室当中。可扩展性您可轻松地将更多的网络摄像机添加到系统当中。扩展工作非常困难，每个模拟摄像机都需要有专用的电缆，当使用长电缆时会影响到图像质量。成本用于高质量的网络电缆的花费通常比标准的同轴电缆要少30%到40%。一根网络电缆能够同时支持上百台网络摄像机和其它设备。基于IP的网络基础设施往往处于适当的位置，也就意味着您用于构建系统的成本可以降低到仅仅包括网络摄像机的成本。同轴电缆非常昂贵，常用的R
6、G59 75欧姆的标准同轴电缆要比高质量网线贵30%到40%。每个模拟摄像机都需要一根电缆，如果您有很多台摄像机，您就必须购买很多的电缆，并专门为这些电缆的安装和部署花钱。人力和维护成本较高，此外系统建设成本还将包含模拟摄像机、录像机和录像带的费用。百万高清网络视频监控在第三代网络视频监控系统中有两个代表性的产品，一个网络摄像机，一个是NVR。其中目前行业NVR,有别于之前的NET-DVR，它可以与网络摄像机、视频适配器等IP前端设备配合，提供全网络化视频监控解决方案，用户仅需借助现有网络即可完成监控系统的快速部署，实现网络视频信号的集中接入、浏览、录像、回放和管理。NVR拥有全网络化带来的部
7、署灵活、布线成本低、维护便捷、安全可靠、端到端管理等一系列创新优势，同时，它还继承了DVR集成度高、配置简单、操作灵活等传统优势，消除了用户对网络化监控的诸多顾虑。网络摄像机通常也被称为IP摄像机，它们是一种高度集成化的产品，可以看作一台摄像机和一台微型服务器的结合体，是完全数字化的产品。视频图像由其摄像机部分进行采集，即将组成图像的各种光信号转化为电信号，同时还进行曝光控制、快门控制、白平衡调整、亮度色度调整以及背光补偿等常见的图像调整工作；采集来的视频图像通过嵌入在网络摄像机内部的视频压缩/处理芯片进行压缩、编码并通过网络进行传输，同时芯片也可以实现相应的智能分析、报警事件管理安全防务和加
8、密等数字化功能，以及提供HTTP、TCP、SNMP等多种网络服务。由于视频图像在网络摄像机直接完成了数字化处理，并通过标准的网络协议进行传输，因此无需再进行其他的模数转换，从而能够充分保持图像的清晰度。用户只需通过电脑连接到网络就可以观看视频图像，而录像设备也只需要直接获取相应的数字化视频信息并进行存储即可，从而大大方便了视频数据的共享、存储和与其他系统的集成。项目需求定义系统建设需求本次项目建设为XXX小区的全网络架构的高清视频监控系统。系统全部网络数字化，前端选用百万高清型网络摄像机，并以此来架构一个全数字的专有小区视频监控网络系统。在小区内各个重点监控区域部署高清网络摄像机，通过小区内监
9、控专有光纤网络，连接部署在各个区域的监控设备，完成控制、管理、上墙显示、用户权限设置、网络集中存储和流媒体转发的业务，形成一个专有、开放、分层、模块化得的监控系统，通过该专网，接入到小区监控中心。通过这样分级别的网络架构方式，把整个监控网络分组化、扁平化、结构化，一方面减轻了各个服务器同时处理大路数视频数据的庞大压力，实现了各服务器之间的负载均衡；另一方面，构建一个有层次的系统网络，提高了系统的可管理性和安全性，真正实现一个系统管理平台多级响应、平滑过渡，从而对所有子区域中的摄像机、存储阵列、高清解码器、各种应用服务器等设备的全局管理。前端监控点位建设本小区高清网络视频监控系统采用全数字化视频
10、监控系统，前端选用波粒百万高清网络摄像机，并构建一个视频监控的专有化网络系统。预计将在前端各监控区域部署波粒百万高清网络摄像机共计约60台。其中高端远距离红外枪机4台、阵列红外高速球56台；功能需求系统应具备的功能要求一、系统管理功能支持中心集中管理模式，实现对各个子系统中所有设备及平台用户的集中控制。对前端设备添加、设置、管理均由中心完成。系统应具备多级身份认证功能，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问的控制，确保用户只能对属于自己维护的设备加以管理；二、图像实时查看功能系统应能对小区内所有的监控点实时视频图像进行动态观察和控制，对小区内所有的区域的
11、设备和摄像机、视频图像等进行统一授权调用管理；对监控中心大屏上监控图像进行轮流切换，按序切换；可实时监看任一路（或多路）现场画面，支持多种分割方式，并可对当前画面进行现场声音监听、录像、云台控制、抓图等。并可根据需要设置定时分组切换、画面切换等，能实现海量视频信息的高质量可靠存储、授权回放和点播管理。三、信息共享功能小区物业各相关业务职能部门和领导均可在互联网上通过客户端软件使用该网络视频监控系统，即通过授权随时观看到权限内的任一路图像，支持在有限的带宽下多用户同时调用同一路视频图像，不占用额外的带宽；支持在带宽允许的情况下多用户同时调用不同的视频图像。四、远程管理通过集中联网，小区物业管理部
12、门可进行异地实时后台监督，遇到突发事件可实施应急快速反应，主要功能有：1.录像文件下载监控中心具备远程录像下载功能，在回放的同时即可下载重要的录像资料。2.远程图像回放监控中心和授权用户可以远程查询、回放所属任意网点的任一路视频录像。五、录像存储1.所有监控点的图像均需支持1280*72025 帧/秒的实时录像能力。2.录像采用24小时连续录像方式，录像保存时间不少于30天。3.所有录像资料由各个区域子系统中的NVR统一进行管理维护，并内置流媒体抓发功能负责数据流的复制和分发，无论用户在何时登录，都可自由访问其权限范围内被允许访问的录像资料。4.为了节省录像存储空间，系统应能实现减帧存储技术，
13、用户可设定是否启用历史录像降帧帧以及设定启用降帧技术的时间阀值。六、安全性系统应具有防止网络攻击的防御能力和防御措施，系统应采用访问控制和身份认证保证整个系统的安全。七、可扩展性系统应具有强大的接入能力和扩展能力，以实现今后大规模、大范围的监控点覆盖；支持灵活的接入方式，以适应各个监控点网络传输条件的差异性。设计方针系统设计和建设应遵循“统一规划、统一规范、分步实施、创新实效、安全可靠”的方针，并在建设中合理改进、逐渐完善。同时，为了达到系统建设的总体目标，整个系统的设计和建设应该坚持以下原则： 采用先进的数字化、网络化、智能化视频监控理念、技术采用当前视频监控领域内最新的数字化、网络化、智能
14、化理念，配合国际领先的网络视频技术，采用国际一流的网络摄像机和视频服务器硬件设备，配合功能强大的应用软件，通过真正全面的数字化方案彻底整合系统图像采集、数字压缩、远程传输、管理、控制及其应用。构建一个具有分布式部署、集中化管理的模块化系统利用嵌入式网络视频监控设备灵活可靠的巨大优势，配以应用软件分布式的模块化运行模式，在后台服务器的集中管理下，系统可在任意终端下，实现对远程所有分布镜头的监控、管理、控制，并指定任意终端实现系统的所有服务功能。注重效益与投资IP网络视频监控方案的前端采用标准化、可扩展、可升级的硬件设备，可一次投入，反复利用。由于采用了通用的TCP/IP协议进行传输，前端设备除了
15、用于视频监控系统应用外，还可以为其它的应用系统提供标准的网络视频信息，实现一物多用，从而使总体系统具有很高的性能价格比。可靠性与安全性原则 充分考虑选用可靠、成熟的技术和产品，系统的可靠性是系统成功建设的重要前提。系统应具有长期稳定运行的能力，安全可靠性高，有足够的抗干扰能力。应充分考虑对关键设备、关键数据和逻辑链路的冗余备份, 以及系统自动故障检测、发现、报警和恢复功能，提高系统可靠性。在系统的设计中，多层安全保护机制和措施，确保各种数据的完整性、准确性和安全性。开放性与标准化原则 系统设计应采用开放式架构，选用标准化接口和协议，具有良好的可扩展性，系统建设遵守国家及行业标准与规范，应考虑到
16、系统在未来时间里可能的扩展、升级，主要设备和系统均具有良好的互联与互操作性。先进性与实用性原则系统应采用国际先进的技术和理念进行设计，采用来自国际知名厂商的硬件设备，系统的技术方案应当能够长期保持先进地位，并能够适应将来的科技发展。系统设计应充分考虑到机场海关的业务特点，结合相关业务部门的实际工作需求，注重系统的实用性。扩展性与灵活性原则系统采用结构化设计，支持无限扩容，无缝集成。系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有设备资源，能满足不同业务部门的需要。设计依据第一章.安全防范工程技术规范 （GB50348-2004）第二章.安全防范系统验收规则 （GA308-2001）第三章.安全防范
17、系统通用图形符号 （GA/T74-2000）第四章.视频安防系统技术要求 （GB/T367-2001）第五章.邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范第六章.安全防范工程费用概预算编制办法 （GB/T70-2004）第七章.工业企业通用设计规范 （GBT42-81） 第八章.电气装置安装工程施工及验收规范 （BGJ232.90.92） 第九章.民用闭路监视电视系统工程技术规范 （GB50198-94） 第十章.民用工业建筑电气设计规范 （GJT16-92） 第十一章.电视系统视频指标 （CCTR RECOMMENDATION 472-3）第十二章.建筑物防雷设计规范 （GB5005
18、7-94）第十三章.安全防范工程技术规范 （GB503482004）第十四章.安防系统工程验收规范 （GA3082001）第十五章.中华人民共和国公共安全行业标准（GA/T70-94/T74-94）第十六章.安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）第十七章.安防系统工程质量检验实施细则（试行稿）第十八章.电信专用房屋设计规范（YD500394）第十九章.安全防范系统雷电浪涌防护技术要求（GA/T 670-2006）第二十章.国家和地方相关标准的规定系统概述系统拓扑图根据小区对高清视频监控项目需求情况，采用网络数字视频监控系统来搭建视频监控平台。通过网络数字视频监控平台来管理、控制、实时浏览
19、、存储、转发整个系统的视频图像。所有摄像机通过网络接入监控信息中心的NVR主机，通过平台服务器对所有NVR集群和前端摄像机进行集中管理，并可以随时调看任何一路被管理的视频图像以及对这些视频图像的录像调阅。系统特点深圳波粒科技百万高清整体解决方案体系分为前端高清监控、分布式存储、远程集中监控、分控职能管理的结构模式，即：对前端视频监控的监控录像数据的存储。通过服务器平台管理技术，建立一个监控指挥中心，实现所辖所有监控点的远程集中监控要求。在监控中心，实现所有监控录像数据的远程检索、远程回放、远程下载功能。通过服务器平台管理技术，实现支持多级、多部门分控功能的实施。预留接口，提供对综合信息管理平台
20、的协议接口，对监控数据综合应用，提供更多的与业务相结合的管理功能。可实现报警系统、移动侦测、智能分析等各种方式组合的报警方案，提高现有值守环境下的安全防范等级。系统结构图像监控统一平台系统从系统结构上可以分为视频监控层、网络链路层、监控管理业务接口层三个层次。前端设备层前端设备层包括所有部署在监控点现场的的设备，如高清摄像机、阵列红外球等。它是整个系统的信号源，由它产生视频、音频等信号，在现场直接转换成为MPEG4、H.264等数字信号通过网络进行传输。网络链路层传输网络层主要是一个网络平台，通过网络，将前端设备发送的视频音频等各种信号传输到分控子系统和监控中心。监控管理层监控管理层管理所有的
21、用户、数据和控制信息，负责数据的切换、显示、存储和相关处理，发出用户的控制命令，同时也负责用户的认证和授权。提供后端服务中各种综合业务的人机交流界面的接口和开放的平台。百万高清网络监控的优势百万高清彩色模拟摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625扫描线，去消隐后575线，目前最高达到540线左右已经是极限了。而数字高清网络摄像机，无论是720P还是1080P甚至更高，解析度可达800线以上，从分辨率上比较，模拟摄像机接如后端监控录像设备，分辨率最高为4CIF或D1，约40万像素，而数字摄像机则可以高达百万甚至千万像素。低照度低照度（光照灵敏度），是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出
22、的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值（图1）。也就是是指感光器对于光照的灵敏程度。它是百万高清摄像机极为重要的参数指标。波粒利用“超低照度CMOS传感技术”，成功研制出国内首款720P低照度数字高清摄像机，低照度性能由普通百万高清的1-6LUX / f1.2，提升到目前的0.01LUX / f1.2。 从而大大提升了高像素摄像机的广泛适用性。同时于2010年11月，成功研制出国内首款超低照度两百万像素摄像机，其低照度达到了0.05LUX / f1.2。图1摄像机低照度对比图逐行扫描在画面中的物体运动程度较小的时候，隔行扫描方式所带来的问题并不明显，但是当画面中的物体运动程度较大或速度较
23、快的时候，图像画面就会变得模糊不清。这是由于运动中的物体在第一扫描场中的位置和在第二扫描场中的位置之间存在较大差异而造成的。而网络摄像机采用了逐行扫描技术，与隔行扫描不同的是，该技术对一幅完整的画面采用一次性扫描，因此可以有效的解决上述问题。即便是画面中的物体处于高速运动过程中，摄像机同样可以提供清晰的画面。图2为隔行扫描与逐行扫描的实际效果对比，画面中的汽车以20km/h的速度行驶。从图中可以看出，无论是逐行扫描还是隔行扫描，画面中的静止物体（如砖墙）都可以清晰的呈现出来。但是对于运动的物体（如汽车和驾驶员），隔行扫描的画面明显模糊不清。从放大的画面细节可以看出，从采用逐行扫描的画面中可以清
24、楚的辨识出驾驶员的面部轮廓，而隔行扫描则根本无法看清。如果驾驶员是一个偷车的窃贼，那么显然隔行扫描的画面对于追捕工作毫无用处。图2隔行扫描与逐行扫描实际效果比较波粒百万高清摄像机采用逐行扫描，可以有效降低高速移动物体带来的拖尾现象，可以更好的捕捉画面细节。压缩格式支持MJPEG,MPEG4,H.264 三种高效的压缩标准，其中H.264还包括high, main or base 3种profiles，Base profile可以有效的节省带宽和CPU解码占用资源，High profile可以在数字放大后表现更精细的画质，但解码时需要占用更高的CPU和显存。H.264是最新的视频压缩标准，它也称
25、为MPEG-4 Part 10或AVC（高级视频编码）。据预测，在未来几年内H.264将成为行业首选的视频标准。H.264是一个需要许可证才能使用的开放标准，可支持最当今市场上最高效的视频压缩技术。在不影响图像质量的情况下，与采用M-JPEG和MPEG-4 Part 2标准相比，H.264编码器可使数字视频文件的大小分别减少80%和50%以上。这意味着视频文件所需的网络带宽和存储空间将大大降低。或者从另一个角度来说，在某一特定比特率下，视频图像质量将得到显著提高。因此，H.264的使用可以提高百万像素摄像机的普及速度。此外，H.264才具有以下的一些特点：更强大的容错能力，能够纠正各种网络的传
26、输错误低时延功能，并能够在更高时延的情况下提供更高质量的图像通过简单的句法规范简化实施精确匹配解码，严格规定了编码器和解码器如何进行数值计算，以避免错误累积双码流波粒百万高清网络摄像机具备1个高码流和1个低码流，并且根据用户录像和监看的不同需求，系统可自动分配或手动设置2个不同分辨率和帧数的视频流，可以实现在录制一个高清流程的视频的同时显示一个低码流低帧率的实时画面，可以充分节省带宽和后端显示设备的CPU或GPU的解码资源。PoE以太网供电（PoE，Power over Ethernet）技术是IP监控系统所具备的另外一个能够有效节省建设成本的优势，符合IEEE802.3af标准。该技术使网络
27、摄像机可以通过同一根网线同时接收工作电力和数据，从而使用户可以节省下专门用于设备供电所需的布线成本，并可以与不间断电源（UPS）配合使用，进一步提高系统的可靠性。 PoE在使用时需配合支持PoE的交换机，单口最高可输出15.4W功耗满足Class 3级别受电设备需求。波粒的百万高清网络摄像机大部分可支持PoE供电，以实现视频、音频、配置、电源等多类数据基于一根网线的复合传输。视频采集百万高清高端工程专用摄像机BL-CEIA720IPWL1-I3百万高清高端阵列红外摄像机 BL-CEIA720IPWL1-I3是波粒高端工程机中的阵列红外摄像机，该机采用三颗点阵红外灯，并拥有出色的低照度性能，不仅感应可见光能力强，而且感应红外光也强，超低功耗TI达芬奇DSP芯片，低照度传感器，亮度高，光线均匀，图像质量更佳。产品型号BL-CEIA720IPWL1-I3图像传感器1/3130万像素 CMOS传感器曝光方式自动曝光、自动白平衡、自动增益预览分辨率1280x720/432x240回放分辨率1280x720最短延时0.11s镜头接口CS镜头焦距4/6/8/12/16mm 可选最低照度0.01Lux/F1.6（彩色），0Lux（红外灯开启）日夜转换IR-CUT双滤光片切换视频压缩算法MPEG-4/H.264视频帧率50Hz: 25fps
