本文通过对视频监控系统主要技术的应用情况分析，详细阐述了网络视频监控设备数字化接入的方法和网络视频监控系统的几种应用模式，希望对网络视频监控系统方案设计和用户了解选择网络视频监控系统有所帮助。

    视频监控系统的发展由模拟到数字，由单点模拟视频监控到模拟视频矩阵监控系统、数字硬盘录像机（DVR）视频监控系统、网络视频监控系统，由本地小规模简单应用到超广地域大规模复杂应用；与此相应视频监控管理从无到有，经历了基于设备的管理模式、单中心管理模式、多中心管理模式、IP网络视频监控管理平台复杂管理模式。

    出于服务网络视频监控的需要，市场上出现了数量众多的网络视频监控管理产品。产品提供商都鼓吹自己提供的产品是功能强大的网络视频监控管理平台产品，让用户难于分辨，实际上这些网络视频监控管理产品的服务领域、技术、功能各不相同，有的功能相近、有的差别巨大，软件本身的质量也是良莠不齐。视频监控领域的项目实施人员和用户有时不清楚应该如何进行选择，既怕选择了技术落后或有局限的产品，也担心选择了功能过于富余的产品造成功能和建设资金上的浪费。

视频监控系统主要技术的应用情况
    为此，了解视频监控发展的各个阶段的系统特点很有必要。根据其关键应用技术，大致经历了单点模拟视频监控、模拟视频矩阵监控系统、数字硬盘录像机视频监控系统、网络视频监控系统几个阶段，现在处于网络视频监控系统高速发展成长阶段。

单点模拟视频监控
    单点模拟视频监控（见图1）：是一种最简单的应用方式，还够不上称之为一个应用系统。一台视频图像采集设备（模拟摄像机）对应一台视频显示设备（模拟监视器）。应用上没有什么技术可言，只是直接把一台模拟摄像机通过同轴电缆接到一台模拟监视器上进行显示监控。画面分割器应用是这种方式的变通用法，通过画面分割器可以把多台模拟摄像机的视频图像分割，并同时显示在同一模拟监视器上，在画面分割器上可以进行画面切换操作，达到多路视频图像共享一台显示设备的作用，以减少显示设备数量，达到节约建设成本的目的。

模拟视频矩阵监控系统
    模拟视频矩阵（见图2）：是一种视频信号的切换设备，也就是一种可控制的开关阵列。模拟视频矩阵有多路输入端，可以接入多台模拟摄像机的视频图像输入；也有多路输出端，可以接到多台模拟监视器上输出显示视频图像；采用控制键盘，用于实现图像切换和控制操作，达到了多路视频图像共享多台显示设备的作用，主要是实现数量比较多的视频图像共享数量相对较少的视频显示设备，以减少显示设备数量，达到节约建设成本的目的。单台模拟视频矩阵的应用可以组成一个模拟视频监控系统，多台模拟视频矩阵设备关联应用可以扩充模拟视频矩阵监控系统的应用规模。模拟视频矩阵的应用使模拟视频监控系统开始成型。[nextpage]

数字硬盘录像机视频监控系统
    数字硬盘录像机（DVR）：DVR是Digital Video Recorder的缩写，全称是数字视频录像机或数字硬盘录像机，习惯上称为硬盘录像机。它是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能，DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输和控制信号等多种功能于一身。DVR采用的是数字记录技术，在图像处理、图像储存、检索、备份、以及网络传递、远程控制等方面都有相当不错的功能表现。以DVR为核心组成的数字图像监控系统以其功能集成化、录像数字化、使用简单化、监控智能化、控制网络化等优势，在安防领域得到了广泛应用。

    数字硬盘录像机视频监控系统是以DVR设备为中心的本地数字视频监控系统，以DVR设备为核心，DVR是技术核心、应用功能核心、管理核心（见图3）。

网络视频监控系统
    网络视频监控系统：主要包括前端视频采集编码设备、计算机传输网络、网络视频解码设备、视频图像显示设备、数字存储设备、网络视频监控管理软件等组成的网络视频监控系统。随着应用的发展会不断吸纳或关联更多的技术应用，如报警系统、门禁系统、网络存储系统、智能分析。

    前端视频采集编码设备主要有：模拟摄像机、网络视频编码器、数字硬盘录像机、网络摄像机等，完成视音频信号的采集和数字化处理，以下作简单介绍。

    计算机传输网络：现行的各种类型IP网络及其组合应用。

    网络视频解码设备：主要是网络视频解码器和视频解码卡，将网络传输来的数字视频信号还原成模拟信号在模拟监视器上输出显示图像。

    视频图像显示设备：视频图像显示设备的总称。主要有模拟显示设备、数字显示设备。[nextpage]

    数字存储设备：是能被利用的所有数字存储设备与介质的总称。主要有数字硬盘录像机（DVR）、录像服务器（包含DAS、NAS、SAN、FCSAN、IPSAN应用）。网络视频录像机（NVR）在技术上应属于录像服务器。

    网络视频监控管理软件：网络视频监控应用有关软件的总称。

网络视频监控前端设备的数字化接入方法
    网络化、数字化是发展大势。在网络视频监控系统中，所指的前端设备已经不再局限于传统模拟视频监控系统中所指的模拟摄像机、云台解码器等设备了，而是把模拟摄像机、云台解码器、模拟视频矩阵、数字硬盘录像机（DVR）、网络视频编码器、网络摄像机、报警设备、门禁、语音对讲等都可归纳为前端设备，甚至可以把一个完整的视频监控系统在联网统一管理后称之为一个前端系统或前端子系统。

    当前，上述设备与系统都有应用，那么，如何在此基础上实现数字化接入呢？把不同品牌厂家、不同标准、不同形态的前端设备或前端系统进行优化搭配数字化入网统一管理是项目实施中非常重要的一环，甚至有时是整个项目成败和能否达到设计要求的关键因素。

网络视频编码设备的接入
    网络视频编码设备的接入主要是指网络视频编码器、数字硬盘录像机、网络摄像机的接入（见图4）。

    模拟摄像机完成视频图像采集，控制信号和视频信号接入到网络视频编码设备，由网络视频编码设备完成信号的数字化和网络传输交互；网络摄像机直接完成信号的采集和数字化，并进行网络传输交互。设备接入网络后，用户可以通过浏览器或客户端软件浏览到视频图像，进行一些简单操作。更多的复杂应用需要网络视频管理软件的支持来实现。

模拟视频矩阵监控系统的数字化接入
    模拟视频矩阵监控系统的数字化，只需要在模拟视频矩阵的输出中选择若干路的视频输出，将选择的视频输出接到网络视频编码器进行编码数字化，并由网络视频编码器完成网络传输交互。再将模拟视频矩阵的一个键盘控制端口接到网络视频编码器的控制端口，以便远程对模拟视频矩阵进行控制，这样就完成了模拟视频矩阵的数字化网络接入，对模拟视频矩阵系统的原有应用没有任何改变。设备接入网络后，用户可以通过浏览器或客户端软件浏览到视频图像，进行一些简单操作（见图5）。更多的复杂应用也需要网络视频管理软件的支持来实现。

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数字硬盘录像机DVR设备的接入
    数字硬盘录像机DVR设备的接入有几种方式，造成的原因：一是DVR设备有几种异构类型，二是DVR设备本身就是一台网络视频编码设备，各个厂商的视频编码技术有差异以及对应用技术的支持度不同（见图6）。

    嵌入式DVR设备，只要其厂商对应用技术开发接口有足够的支持度，那么就可以将其作为一台网络视频编码设备直接接入网络。如果其厂商对应用技术开发接口支持度不够，不能直接接入网络进行统一管理，那么可以通过二次编码的方式将其接入网络进行统一管理，即把嵌入式DVR的BNC模拟视频输出接口接到一台具有开放接口协议的网络视频编码设备上进行二次编码接入网络，由网络视频编码设备完成信号的数字化和网络传输交互，同时利用DVR的控制通讯接口实现对DVR的远程控制。

    基于PC的板卡式DVR，可在其主机上安装一套具有统一接入协议的代理服务软件，通过这个统一的代理服务软件，它就可以和嵌入式编码设备一样统一接入网络。

    设备接入网络后，用户可以通过浏览器或客户端软件浏览到视频图像，进行一些简单操作。更多的复杂应用同样需要网络视频管理软件的支持来实现。

提供足够的扩展功能接口接入其它设备和系统
    一般来说，用户项目中会存在不同时期建设的视频监控设备和系统；项目会涉及多个厂家多种型号的设备和系统，供应商间没有标准统一的接口；不同具体项目的需求也是不同的，有的项目需要一定程度的定制，如平安城市的人像识别功能、金融系统的卡号识别或计数叠加功能、卖场的人流量统计功能；安防子系统之间的集成，如与对讲、门禁、考勤和报警等系统联动。这就要求网络视频监控管理软件系统能够尽可能地兼容多家厂商的硬件，最大限度地利用客户现有资源减少重复投资，提供足够的扩展功能接口，以供用户二次开发或多系统之间的联动集成。

网络视频监控系统的几种应用模式
    随着网络视频监控系统的崛起，网络视频监控管理软件产品已经发展起来，同时，要实现各种复杂应用也离不开相关软件产品的支持。为了服务网络视频监控应用的需要，市场上推出了数量众多的网络视频监控管理软件产品。

不成系统的简单网络视频监控应用
    一台或几台少量的前端视频采集编码设备，通过网络传输，利用PC客户端直接登陆前端视频编码设备浏览视频图像。PC客户端是产品自带的客户端软件或浏览器IP登陆浏览。简单的应用、很少的管理功能、不够成系统，如家庭网络视频监控应用，在家里安装一台网络摄像机，通过互联网络，域名解析后在办公室使用PC登陆家里网络摄像机监看家里情况（见图7）。[nextpage]

基于胖客户端软件的网络视频监控系统
    当前端视频采集编码设备数量不多、并发访问前端视频采集编码设备的用户数量较少（包括实时视频监控码流访问、视频录像码流访问）、系统不做视频码流中转分发、不做连续长时间的录像任务、不做多级视频联网监控时，可以采用基于客户端的网络视频监控系统模式。客户端软件功能可以根据需求做得非常全面，满足非常复杂的应用，这时客户端软件就成了功能全面且复杂的胖客户端软件。

    这种基于胖客户端软件的系统应用是现阶段多数设备厂家提供的简单、低层次小规模应用。其特点是系统不做流媒体视频码流中转分发，用户直接登陆前端视频采集编码设备，单个客户端软件可以做得功能非常全面复杂，每一个客户端都需要单独安装并进行相对复杂的应用配置，即一个用户的功能使用在一台PC机的客户端软件配置完好以后，PC机重装系统或换到另一台PC机使用时必须重复全部配置一遍相关功能应用。当多个任务（包括实时视频监控码流访问、视频录像码流访问）同时访问前端某台视频采集编码设备时，会造成访问繁忙使其运行不稳定，同时还会重复占用网络带宽资源。PC机客户端长时间连续工作的稳定性不可靠，不适合做连续长时间的录像任务。因此，这种模式适合并发用户少的网络视频监控应用（见图8）。

基于中心管理服务器的网络视频监控系统
    这种应用是基于流媒体分发的大规模视频联网监控的集成管理应用，是较高层次的应用（见图9）。由于其技术结构符合多数视频监控项目的规模，也将是最广泛的应用。

    中心管理服务器集成了已成熟应用的流媒体服务器技术，单个网络点播模块即能同时满足数百个并发用户（依赖于服务器硬件性能）的视频点播，保证每个用户都能够得到满意的视频质量，并详细记录点播的数据和日志，充分满足用户的要求。[nextpage]

    应用于网络视频设备数量多，并发访问用户数量多的应用情况。基于流媒体分发技术，所有事务先汇聚到网络视频管理中心服务器，每个用户不再需要单独设置，用户不直接访问前端设备，只需访问网络视频管理中心服务器，软件可以同时管理DVR、网络视频编解码器、网络摄像机，能够联动报警系统；支持数字硬盘录像机（DVR）、录像服务器（包含DAS、NAS、SAN、FCSAN、IPSAN应用）、客户端等各种数字录像方式，服务器端功能可以做得非常全面复杂以满足各种应用需求。

基于网络视频监控管理平台的多级中心混合复杂应用
这种是在基于中心管理服务器的网络视频监控系统基础之上发展起来的多节点、多服务器转发的网络视频监控管理应用，是高级别应用（见图10）。

    复杂的超大型视频监控系统需要由多台网络视频管理服务器构成，每台视频管理服务器管理的都是一个独立的子系统，多台视频管理服务器之间互联构成更大的系统。

    在基于流媒体分发的网络视频监控管理应用基础上，实现流媒体服务器之间转发，构造多监控分中心、多层次的应用。

结束语
    本文分析了视频监控的主要技术应用，阐述了网络视频监控设备数字化接入的方法和网络视频监控系统的几种应用模式，希望对学习和了解网络视频监控系统都有所借鉴与帮助。