當(dāng)前的視頻監(jiān)控市場，被基于DVR的監(jiān)控系統(tǒng)與基于DVS或IP攝像機(jī)的分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所把持，為此，本文將這兩種系統(tǒng)的優(yōu)劣勢進(jìn)行比較，與大家交流。

 
文/南京南自信息技術(shù)有限公司總工程師 陳飛凌

視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)存在20多年的時(shí)間。而隨著全球安防監(jiān)控產(chǎn)業(yè)需求和相關(guān)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字圖像壓縮處理、流媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信、自動控制技術(shù)、智能報(bào)警技術(shù)、人工智能技術(shù)等已在安防領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，安防產(chǎn)品的研發(fā)與革新也正在以日新月異的速度發(fā)展，傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控解決方案已不能滿足越來越多的網(wǎng)絡(luò)化安防監(jiān)控需求。于是，在市場需求的推動下，它從最初的完全模擬系統(tǒng)，逐漸發(fā)展到今天的數(shù)字化系統(tǒng)。其從早期使用模擬攝像機(jī)連接至磁帶錄像機(jī)（VCR），演變到現(xiàn)在的使用DVR，或者網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻服務(wù)器，并使用PC服務(wù)器來進(jìn)行視頻存儲，是一個(gè)逐漸走向數(shù)字化的過程。

現(xiàn)代安防監(jiān)控發(fā)展趨勢
現(xiàn)代安防監(jiān)控的發(fā)展趨勢是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化等，而先進(jìn)的安防技術(shù)不斷滲透到各個(gè)行業(yè)，在不同行業(yè)形成了各種各樣的特色應(yīng)用。

數(shù)字化是21世紀(jì)的特征之一，其是以信息技術(shù)為核心的電子技術(shù)發(fā)展的必然。從數(shù)字化本地監(jiān)控的典型產(chǎn)品代表——數(shù)字硬盤錄像機(jī)（DVR）開始，數(shù)字化監(jiān)控的概念開始深入人心，數(shù)字硬盤錄像機(jī)今天業(yè)已向智能數(shù)字監(jiān)控主機(jī)發(fā)展。從“數(shù)字安防”到“平安城市”，近年來提出的很多安防概念，都是圍繞著數(shù)字化概念來展開的。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音視頻服務(wù)器（DVS）、IP攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字硬盤錄像機(jī)（NVR）等等，這些產(chǎn)品都是與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用緊密相關(guān)的，而越來越多的系統(tǒng)也在逐漸強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化在某種程度上打破了布防區(qū)域和設(shè)備擴(kuò)展的地域及數(shù)量界限，它也將使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源實(shí)現(xiàn)共享，同時(shí)任務(wù)和負(fù)載也可進(jìn)行共享。

過去我們能看到一些紅外探測報(bào)警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)由不同廠家提供產(chǎn)品，無法很好進(jìn)行融合集成的現(xiàn)象，而類似的問題在今天已經(jīng)可以得到很好地解決了。通過串行通信、總線通信、網(wǎng)絡(luò)通信以及一些硬件接口技術(shù)，我們可以很好地將各種產(chǎn)品進(jìn)行融合集成，形成功能較為完善的系統(tǒng)。

DVR監(jiān)控系統(tǒng)
上個(gè)世紀(jì)九十年代末期，在韓國DVR技術(shù)首先引進(jìn)中國后，國內(nèi)企業(yè)逐步從開始的組裝、模仿到研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的DVR產(chǎn)品，在短時(shí)間內(nèi)取得了巨大的發(fā)展，而DVR也帶動了數(shù)字化本地監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。

不過，基于DVR的系統(tǒng)實(shí)際上只是一個(gè)半數(shù)字化系統(tǒng)。DVR技術(shù)的主要原理是利用計(jì)算機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行視頻的采集、處理、存儲，利用顯示器的高分辨率實(shí)現(xiàn)圖像的多畫面顯示。傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)采用DVR完成視頻信息的存儲、顯示器屏幕顯示，在一些保安監(jiān)控室中往往會使用模擬矩陣，通過模擬矩陣切換視頻上屏幕墻監(jiān)視器顯示。

傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)安裝調(diào)試相對簡單，廣泛應(yīng)用于一些中小規(guī)模的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，DVR在其中主要完成視頻信號的數(shù)字化和存儲，通過矩陣切換模擬視頻上電視墻顯示，可以達(dá)到很好的圖像效果。其典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

 
分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、流媒體技術(shù)的分布式應(yīng)用系統(tǒng)，采用分布式應(yīng)用模式，系統(tǒng)能夠很方便地?cái)U(kuò)容和部署。對于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求較高的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，往往需要采用分布式應(yīng)用模式，例如在“平安城市”項(xiàng)目中，社會治安動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)臨時(shí)構(gòu)建的應(yīng)急指揮中心，要求在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上都能快速構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，使得更多的系統(tǒng)通過IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來，由此所帶來的技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新，也在不斷地提高企業(yè)的工作效率和降低運(yùn)營成本。基于分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)，未來可以滿足安防系統(tǒng)的各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)一體化集成應(yīng)用。在這樣的背景下，用戶對安防系統(tǒng)也有了更高的要求，希望視頻監(jiān)控、門禁、消防、入侵檢測、周界防范等系統(tǒng)能夠聯(lián)動起來，實(shí)現(xiàn)“牽一發(fā)而動全身”的效果，從而提高對防護(hù)對象的保護(hù)程度，縮減響應(yīng)時(shí)間，有效避免災(zāi)難的發(fā)生或降低災(zāi)難損失，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)的互聯(lián)互動。

分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用的關(guān)鍵技術(shù)是流媒體技術(shù)。流媒體技術(shù)是采用流技術(shù)，即其把連續(xù)的影像和聲音信息通過壓縮處理，在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施多媒體信息的實(shí)時(shí)傳輸與播放。經(jīng)過壓縮、復(fù)合后的多媒體數(shù)據(jù)，需要采用流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行可靠的實(shí)時(shí)傳輸，由音視頻服務(wù)器把多媒體信息向用戶終端連續(xù)地實(shí)時(shí)傳送。這種流式傳輸系統(tǒng)的多媒體信息數(shù)據(jù)經(jīng)特定壓縮方式被解析成壓縮包，由流媒體服務(wù)器向用戶終端順序或?qū)崟r(shí)傳送，用戶只需經(jīng)過幾秒的啟動延時(shí)便可進(jìn)行觀看。

系統(tǒng)前端設(shè)備采用DVR/DVS完成音視頻信號的采集，通過IP網(wǎng)絡(luò)將壓縮后的流媒體數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心通過數(shù)字矩陣投影工作站完成視頻解碼上電視墻顯示，其在IP網(wǎng)絡(luò)的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上均可安裝客戶端工作站，實(shí)現(xiàn)客戶端視頻監(jiān)控應(yīng)用。通過流媒體服務(wù)器可以解決前端網(wǎng)絡(luò)傳輸瓶頸，實(shí)現(xiàn)多客戶端應(yīng)用部署。系統(tǒng)軟件支持C/S（客戶端/服務(wù)器）和B/S（瀏覽器/服務(wù)器）相結(jié)合的模式，系統(tǒng)發(fā)布與部署十分簡易。圖2是一個(gè)典型的簡易系統(tǒng)圖，實(shí)際系統(tǒng)還可支持多級多層組網(wǎng)模式，系統(tǒng)可多級組成，具有靈活的權(quán)限管理，在骨干網(wǎng)絡(luò)斷開或服務(wù)器故障時(shí)可離線運(yùn)行。

兩種系統(tǒng)的技術(shù)對比
傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)相當(dāng)成熟，也非常穩(wěn)定，在很多中小型視頻監(jiān)控項(xiàng)目中有著廣泛應(yīng)用。而分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)則可以很方便地集成網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)多級分層應(yīng)用，是較大規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢，相對于模擬監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要復(fù)雜。

在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，采用傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的中小規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，施工、調(diào)試、維護(hù)相對便捷。分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜一些，考慮到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，需要施工調(diào)試人員具備一定的網(wǎng)絡(luò)知識基礎(chǔ)。

在圖像保真度方面，傳統(tǒng)模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)采集的圖像直接通過模擬矩陣上監(jiān)視器顯示，或者數(shù)字化以后通過DVR的顯示器顯示，圖像保真度較好。在分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)過數(shù)字化壓縮后的視頻信息，通過解碼后圖像顯示會有一些損失，圖像保真度要差一些。

在施工布線方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)對電源集中供電、視頻信號單點(diǎn)接地、模擬信號抗電磁干擾均有一定要求。在分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，前端設(shè)備如采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，前端直接數(shù)字化，減少了工程施工時(shí)電源集中供電、視頻信號單點(diǎn)接地、模擬信號抗電磁干擾的難度，則上述模擬系統(tǒng)中的施工布線問題可忽略。同時(shí)，考慮到電源集中供電等因素必然會增加布線成本，分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可節(jié)約供電電源布線成本。對于已有5類綜合布線的系統(tǒng)，不能利用現(xiàn)有綜合布線的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，模擬系統(tǒng)線纜布線成本較高。對于具有網(wǎng)絡(luò)布線的系統(tǒng)，分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用，減少模擬方式布線成本。

在系統(tǒng)安全性方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)一般不考慮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，因此可避免受到網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊導(dǎo)致的軟件故障。分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，容易受到網(wǎng)絡(luò)病毒的影響，在網(wǎng)絡(luò)安全方面需要重視。

 
在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)采集視頻直接顯示，使用總控鍵盤通過RS-485總線可直接控制前端攝像機(jī)云臺、鏡頭，系統(tǒng)視頻圖像延時(shí)小，控制操作靈活。分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用客戶端通過網(wǎng)絡(luò)獲取流媒體數(shù)據(jù)，解碼顯示視頻，攝像機(jī)云臺、鏡頭控制命令要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，一般具有一定的傳輸和響應(yīng)延時(shí)，系統(tǒng)延時(shí)相對模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)大一些。分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過多級組網(wǎng)和互聯(lián)導(dǎo)致系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性下降，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層級太多會導(dǎo)致較高延時(shí)。

在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面，模擬DVR監(jiān)控系統(tǒng)一般不能滿足網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用需求，對于多級監(jiān)控管理模式的系統(tǒng)，模擬信號遠(yuǎn)程傳輸復(fù)用的成本較高。分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可靈活組網(wǎng)，構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，能夠滿足網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用需求。

 
分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展
數(shù)字化進(jìn)程的發(fā)展，未來模擬監(jiān)控系統(tǒng)都可能升級到網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。典型模擬DVR監(jiān)控方式可能升級為網(wǎng)絡(luò)DVR+數(shù)字矩陣方式，數(shù)字矩陣主機(jī)將逐漸替代模擬矩陣。數(shù)字化過程將由中心系統(tǒng)逐漸過渡到前端，IP監(jiān)控成為主要的監(jiān)控方式。

分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)是流媒體軟件，設(shè)計(jì)優(yōu)良的軟件系統(tǒng)可確保系統(tǒng)多級分層組網(wǎng)的可靠與穩(wěn)定，同時(shí)軟件可兼容多個(gè)廠家設(shè)備，滿足系統(tǒng)升級及擴(kuò)容需要。如某公司針對分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控需要開發(fā)的Observer流媒體監(jiān)控軟件，可兼容集成國內(nèi)外知名廠家的DVS/DVR/IP-Camera，也有了成熟穩(wěn)定的工程應(yīng)用案例。

數(shù)字化是視頻監(jiān)控發(fā)展的大勢所趨，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)日益發(fā)展，IP監(jiān)控將成為未來監(jiān)控發(fā)展的主要趨勢?？梢栽O(shè)想一下，隨著IP網(wǎng)絡(luò)的推廣，未來前端攝像機(jī)都是通過IP網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)。如同數(shù)碼MP3替代磁帶隨身聽一樣，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在未來極有可能替代今天的模擬攝像機(jī)，分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在未來將成為主要的應(yīng)用模式。