01、視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述
視頻監(jiān)控系統(tǒng)，作為防范領(lǐng)域的重要組成部分，經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字，再到AI智能的革命性變革。這種進(jìn)化不僅提升了監(jiān)控的效率與準(zhǔn)確性，更為我們提供了前所未有的保障。
▲ 系統(tǒng)分類與進(jìn)化
視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了模擬、數(shù)字和AI智能的轉(zhuǎn)變，每一階段都提升了系統(tǒng)的效率和準(zhǔn)確性，具備不同的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。
模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)
模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以其傳統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，曾長(zhǎng)期占據(jù)市場(chǎng)主流。這類系統(tǒng)主要通過(guò)同軸電纜或光纖等傳輸介質(zhì)，將攝像頭捕捉的模擬信號(hào)傳輸至監(jiān)控中心進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。盡管其操作簡(jiǎn)便，但受限于信號(hào)傳輸距離和存儲(chǔ)能力，難以滿足現(xiàn)代防范的高標(biāo)準(zhǔn)需求。
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)
隨著數(shù)字技術(shù)的崛起，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成為市場(chǎng)新寵。這類系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和傳輸，不僅大幅提升了信號(hào)傳輸距離和存儲(chǔ)容量，還為后續(xù)的智能分析提供了可能。然而，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)也面臨著技術(shù)升級(jí)和成本控制的雙重挑戰(zhàn)。
AI智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)
近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，AI智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這類系統(tǒng)不僅繼承了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的所有優(yōu)勢(shì)，更通過(guò)深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)控畫面的智能分析和理解。它們能夠自動(dòng)識(shí)別異常行為、預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)，并為防范提供了更為智能、的解決方案。然而，如何確保AI算法的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，以及如何處理和分析海量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，仍是該領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。
模數(shù)混合視頻監(jiān)控系統(tǒng)
隨著科技的不斷進(jìn)步，模數(shù)混合視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸走進(jìn)人們的視野。這類系統(tǒng)結(jié)合了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，既保留了模擬信號(hào)的穩(wěn)定性和易操作性，又融入了數(shù)字信號(hào)的高傳輸效率和智能分析能力。然而，如何平衡模擬與數(shù)字技術(shù)的融合，以及如何優(yōu)化系統(tǒng)性能以滿足不斷變化的需求，仍是該領(lǐng)域面臨的重要課題。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)——網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（IPVS）應(yīng)運(yùn)而生，它基于TCP/IP協(xié)議構(gòu)建。這一系統(tǒng)以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲(chǔ)以及流暢播放為核心功能，主要依賴于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。其關(guān)鍵組件包括IP攝像機(jī)、客戶端設(shè)備、數(shù)字硬盤錄像機(jī)/網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、解碼器以及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)包括智能化程度高、檢索與錄像可同步進(jìn)行、支持跨區(qū)域監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)、采用冗余存儲(chǔ)技術(shù)、操作簡(jiǎn)便易管理，以及整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。相較于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)勢(shì)。其前端攝像機(jī)配備了以太網(wǎng)端口，并內(nèi)置了Web端，使得實(shí)時(shí)畫面能夠被轉(zhuǎn)換為JPEG、MPEG4或H.264等格式的數(shù)據(jù)文件。這些文件可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地被任何授權(quán)用戶訪問(wèn)、查看、記錄、下載并打印。
▲ 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成部分
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是由采集、傳輸、存儲(chǔ)、控制、顯示等多個(gè)部分組成的一套綜合設(shè)備。這套系統(tǒng)能夠以圖像或視頻的方式，對(duì)各行業(yè)各領(lǐng)域的生產(chǎn)生活場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、回放以及處理操作。
采集部分在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，它主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)視頻的拍攝與監(jiān)控，是整個(gè)系統(tǒng)的前端設(shè)備。目前，常用的攝像機(jī)類型包括模擬攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（IPC攝像機(jī)）。模擬攝像機(jī)操作簡(jiǎn)便、成本低廉且無(wú)延時(shí)，但清晰度相對(duì)較低，同時(shí)線路鋪設(shè)較為復(fù)雜。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則能提供高清晰度的視頻，系統(tǒng)集成更為便捷，雖存在一定延時(shí)，但管理更為，同時(shí)需注意網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。此外，根據(jù)攝像頭不同的外形特征，還可進(jìn)一步細(xì)分為槍機(jī)、半球機(jī)、球機(jī)等多種類型，以及具有特殊功能的防爆攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)等。
傳輸部分的核心任務(wù)是實(shí)時(shí)傳輸前端攝像機(jī)所攝錄的圖像，同時(shí)確保傳輸過(guò)程中的損耗小化，以保證圖像在監(jiān)控中心能夠清晰無(wú)誤地還原和顯示。為此，我們采用了多種傳輸設(shè)備和技術(shù)，包括同軸電纜、光纖、雙絞線以及HDMI線（高清多媒體接口）。此外，光貓、交換機(jī)和路由器等輔助設(shè)備也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在視頻編碼方面，我們采用了H.264和H.265格式，音頻則選擇了aac格式進(jìn)行編碼。
存儲(chǔ)部分主要負(fù)責(zé)保存并備份前端相機(jī)采集的視頻和圖片，以支持后期對(duì)這些信息進(jìn)行分析、檢索和處理。我們提供了多種存儲(chǔ)方式，包括本地存儲(chǔ)、分布式存儲(chǔ)以及云存儲(chǔ)，以滿足不同的需求。而DVR（數(shù)字硬盤錄像機(jī)）和NVR（網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)）則是存儲(chǔ)部分的主要設(shè)備。
控制部分作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，其任務(wù)繁重，包括數(shù)字采集、壓縮、數(shù)據(jù)記錄、檢索與處理，以及硬盤錄像等關(guān)鍵功能。其中，采集與壓縮單元尤為關(guān)鍵。為完成這些任務(wù)，系統(tǒng)配備了諸如VMP（矩陣）、NVD（網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器）和監(jiān)控管理平臺(tái)等核心設(shè)備。
顯示部分專注于將前端采集的視頻實(shí)時(shí)呈現(xiàn)給工作人員，以便他們能夠通過(guò)系統(tǒng)桌面輕松地監(jiān)視、回放和檢索錄像內(nèi)容。此環(huán)節(jié)主要依賴顯示器和電視墻設(shè)備，它們提供了視頻批量上下墻、場(chǎng)景切換、列表化、大屏顯示以及窗口信息化的功能，極大地方便了工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
▲ 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用
視頻監(jiān)控系統(tǒng)在我們的日常生活中扮演著至關(guān)重要的角色。它旨在保護(hù)我們的人身和財(cái)產(chǎn)，同時(shí)為糾紛或分歧事件提供有力的視頻證據(jù)，還原現(xiàn)場(chǎng)情況，共同營(yíng)造一個(gè)的社會(huì)環(huán)境。該系統(tǒng)具備多種功能，包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像記錄、預(yù)警提示等，使我們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。此外，它還能約束公共場(chǎng)合的不良行為，提升公共環(huán)境的品質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)全天候、多方位的監(jiān)視，從而節(jié)省了大量的人力物力。對(duì)于管理者而言，視頻監(jiān)控系統(tǒng)更是把握生產(chǎn)、工作全局的有力工具。
▲ 硬盤錄像機(jī)NVR的特點(diǎn)與功能
NVR的核心功能包括視頻錄制和存儲(chǔ)、預(yù)警提示，能與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)并提供遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
▲ 視頻控制功能
NVR提供了多種視頻控制功能，如調(diào)整前端攝像機(jī)的碼流與幀率、改變監(jiān)控視頻在顯示屏上的位置、控制球機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、設(shè)置與控制預(yù)置位，以及配置互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控協(xié)議等。
▲ 錄像存儲(chǔ)與回放功能
NVR在監(jiān)控前端視頻的同時(shí)，還會(huì)進(jìn)行視頻存儲(chǔ)，以便后續(xù)回放查詢。
▲ 報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能
在安防系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控常與報(bào)警探測(cè)系統(tǒng)或電子門禁系統(tǒng)結(jié)合，以構(gòu)建更的保護(hù)系統(tǒng)。NVR的報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能包括移動(dòng)偵測(cè)和遮擋報(bào)警。移動(dòng)偵測(cè)是在監(jiān)控視頻中設(shè)定一個(gè)矩形區(qū)域，當(dāng)有移動(dòng)物體進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，NVR會(huì)觸發(fā)錄像和聲光報(bào)警燈。而遮擋報(bào)警則是在攝像機(jī)被灰塵遮擋或惡意遮蓋導(dǎo)致視頻質(zhì)量下降時(shí)，通過(guò)算法及時(shí)作出報(bào)警提醒。
▲ 網(wǎng)絡(luò)功能
NVR還具備網(wǎng)絡(luò)功能，通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單身份識(shí)別后，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他主機(jī)上通過(guò)瀏覽器或客戶端管理軟件對(duì)NVR主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，實(shí)現(xiàn)與本地操作相同的功能。
▲ NVR的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與廠商
NVR包含存儲(chǔ)設(shè)備、處理器、視頻編解碼器等，協(xié)同工作以處理視頻數(shù)據(jù)。各大廠商致力于提供高質(zhì)量產(chǎn)品。
硬盤錄像機(jī)NVR作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于理解其功能至關(guān)重要。NVR主要由存儲(chǔ)設(shè)備、處理器、視頻編解碼器等核心部件組成。存儲(chǔ)設(shè)備負(fù)責(zé)長(zhǎng)期保存監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，處理器則負(fù)責(zé)處理視頻數(shù)據(jù)和控制指令，而視頻編解碼器則負(fù)責(zé)將視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼，以便于存儲(chǔ)和傳輸。這些部件的協(xié)同工作，使得NVR能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控視頻的處理和存儲(chǔ)。
