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摘要：视频监控多通过音频网络设备，使进入每个设备网络化的视频信号的实际需要可以在一个特定的方式或多个监视器输出，以音频完全同步信号切换系统实现了音频和视频信号传输控制数，建立分布式，智能控制系统成为可能。
关键词：视频监控；网络；互联网
中图分类号：TP277 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 05-0000-02
Network Video Monitoring System Design
Xiao Jun,Chen Fangbin
(Wenzhou Branch of China Telecom,Wenzhou325000,China)
Abstract:Video monitoring and more through the audio network devices,so that each device into the network actual needs of the video signal can be in a particular way or multiple monitor output to the audio signal switching system to achieve fully synchronized audio and video signal transmission control number,to establish a distributed,intelligent control systems possible.
Keywords:Video monitoring;Network;Internet
一、研究目的与意义
视频监控是公安系统打击犯罪、保护人民生命财产、维护社会治安的有效技术手段，但随着监控范围和点位不断增多，视频监控系统规模在不断扩大，传统的视频监控模式已无法满足新的应用需求。本文通过对已建社会管理视频监控的的实地了解，结合某市实际情况，本着社会管理视频监控效果兼顾节省投资成本和今后系统的灵活的扩容及升级需求，采用基于TCP/IP网络的组网模式。该模式以灵活的组网和强大兼容性，为系统以后的扩容升级和与其它系统的整合奠定基础，增强了系统信息共享的能力。为确保各种社会监控资源的整合，顺利实现各级监控信息联网，视频监控系统建设中数字监控平台的选择尤为重要。
二、视频监控体系结构和演变
视频监控系统也在从早期的模拟监控逐渐迈向数字化和网络化，同时伴随计算机处理能力及存储容量的迅速提高，全程网络化的视频监控系统的优势开始日趋明显。伴随着视频监控系统的数字化、网络化发展，视频压缩技术也在不断提高和更新，压缩技术标准的更新换代也在预示着视频监控系统网络化的发展方向。
网络视频监控的传输距离从早期的模拟方式的数十米、上百米到现在的可任意距离，其组网和传输方式也发生了巨大的变化。其组网主要经过了点对点传输、局域网传输和互联网传输。
点对点的视频传输，发送端直接把视频数据通过传输网络传送给接收端，这种方式主要应用在监控点数量较少，监控应用相对简单的方式。传输网络多见于模拟视频监控系统和早期的数字视频监控应用。
随着基于TCP/IP网络，特别是以太网的出现，网络视频监控多采用局域网模式，网络摄像机或者视频编码器、数字硬盘录像机等视频编码设备直接挂载到局域网上，用户通过网络上的客户端进行对监控点的访问。局域网组网模式是目前最常见的数字监控组网模式，如常见的企业监控、公安动态治安监控、校园监控等都采用这种模式。
监控点数量不断扩大，点位布置分散，对传输距离的要求也越来越远，局域网组网模式无法满足多区域，大规模的组网要求，此时借助电信运营商的公共互联网模式的逐渐被应用，从小企业的点对点监控到跨地区企业监控等，甚至为节省建设成本，公安社会治安监控也借助互联网组网。利用互联网作为视频监控传输网络，视频监控终端的要求比较高，如何在网络的末端找到另外位于网络末端的监控设备是利用互联网实现视频监控关键技术之一，网络视频监控平台的出现，很好的解决了这个问题。
三、网络视频监控关键技术
数字视频的主要挑战在于原始或未压缩的视频需要大量的带宽资源及存储空间资源。网络视频监控系统的组建，使用到了目前计算机和通信领域的几个常见技术，如视频编解码和压缩技术、网络传输和控制技术以及存储技术。
（一）数字化编码和压缩。所谓数字压缩技术就是指在一定的压缩标准下，将模拟视频信号转变为数字信号，并在保证基本图像信息不丢失的情况下，将数据中的冗余信息去除掉（即去除数据之间的相关性），以便在较低的带宽环境下也能很好的传输于网络之上。
（二）基于TCP/IP网络传输。在视频监控产品向数字化、网络化、智能化发展的形势下，传统模拟监控的厂家开始对起产品进行变革和升级，如数字硬盘录像机网络化；也有一些专门针对网络视频监控系统研发的企业出现，其代表产品有：编/解码器、网络视频服务器、网络摄像机。视频监控发展到现在，已经集成了网络模块功能，可以通过内部网或者外部网连接到较广泛的区域。
（三）数字化存储和网络存储。随着数字技术与网络技术的发展，安防监控领域的视频存储技术也进入了数字化与网络化阶段，这使得传统监控系统中视频图像的传输与管理实现了统一。
四、行业用户联网应用需求分析
某市公安局自开始动态治安视频监控系统的建设，经几年的不懈努力，已建成了一个集110接处警、指挥调度、道路监控、信息采集应用、安全宣传为一体的综合管理指挥平台。随着为进一步实施科技强警战略，提高社会安全管理水平，根据某市城乡状况和管理实际需要，将在原有治安指挥集成平台的基础上，进一步扩展监控范围，将新建视频监控科技设施并进一步落实后续的维护维修措施。逐步建成以某市公安局为核心，涵盖了某市城区、乡镇、街道的主要道路和人口密集区。通过各派出所辖区重点道路及周边部位如：主要交通要道、主干线、人员聚集中心等等重点部位安装一体化球型摄像机，在各派出所监控中心集中实时监视和控制图像。通过数字图像编码器、数字硬盘录像机及视频服务器，实现监控图像的网络化和数字化共享。各派出所与县局110指挥中心、交巡警大队分总控中心系模拟矩阵结联联网，及时查询和掌握要情、特情，及时处理各种突发事件。并对系统的建设提出了如下需求：
（一）在以往的视频监控系统项目建设中，采用的传输网络主要依靠租用基础电信运营商裸光缆或者自主铺设光缆的方式。而本次某市公安的视频监控项目，经过现场实地勘测后发现，建设点位分布相当分散，很多都点位位置远离城区，在光缆铺设和取电等方面都将面临高昂的建设成本，系统建设时，考虑以租用电信运营商的公共互联网为主，需要考虑网络安全性。
（二）系统采用电信TCP/IP传输线路，为避免互联网不稳定的因素，在网络带宽上必须给以保证，视频编解码要求基于最新的压缩技术，保证图像清晰流畅，节省存储空间。
（三）本次系统建设考虑采用基于TCP/IP网络进行传输和存储，图像清晰度达到D1（PAL：720×576）/4CIF（PAL：704×576）分辨率，平均码流1.5Mbps，上千点位15天24小时不间断存储需要占用大量的存储空间和网络带宽，如何规划整个系统存储系统是本次方案设计需要重点考虑的问题。
（四）以往视频监控系统重建设，轻维护，建设方案的设计缺乏对日后如何方便维护以及如何对系统管理、提高系统可用性方面的考虑，本方案的设计需要考虑在能够满足应用总体需求的同时注重如何方便后期维护。
五、网络视频监控系统设计简介
根据公安行业用户的需求，我们设计网络视频监控系统主要有几个基本的模块组成，即前端视频采集和视频传输模块，视频编码和存储模块，监控中心模块，系统中心平台模块；各个模块单元通过传输网络进行有机整合，构成完整的网络视频监控系统；其中视频存储模块、系统中心平台模块是系统的核心模块，如何构建编码和存储，以及如何构架系统平台，决定系统着系统功能和性能的实现。各个模块关系如图5-1所示：
图5-1 视频监控主要模块关系
在对系统整体组网结构的选择上我们采用存储和实时业务分离组网模式（如图5-2），存储网与业务网分离以保证录像的可靠性，其优势为：（一）DVS提供双网口，存储网与业务网分离，存储视频流与监控视频流各在不同网上传输，互不干扰；（二）存储网专为存储工作服务，可靠性高，组建存储专网时更可采用双链路备份模式，可保障存储不受网络因素导致中断。
图5-2 系统总体框架示意图
六、展望
计算机技术和网络技术的日新月异，现代社会中的各行各业也开始组建朝着网络化方向发展，视频监控系统作为安全防范手段中最直观迅捷的一种方式，也因此得到了越来越广泛的应用，大型联网视频监控系统在公安工作中的所发挥的作用也越来越强。
为发挥视频监控系统在公安工作中防范案件发生、对案件事后倒查等有效的技术辅助手段中更大的作用，视频监控系统需要和公安其他系统进行信息共享，如警用电子地图、GIS定位、网上辑控系统、机动车盗抢库等，可有效提高系统应用范围。利用互联网作为视频监控系统的组网基础，需要进一步解决互联网和公安信息之间的有效隔离，当前最有效的手段是采用网闸（一种类似船闸系统的网络安全设备）系统对公安信息网和互联网进行物理隔离，但网闸系统存在一定的带宽瓶颈，并有较大的迟延，对实时性较高的视频监控应用来说，存在明显的不足，需要进一步探讨更为可行的网络隔离方案。
关键词：视频监控；网络；互联网
中图分类号：TP277 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 05-0000-02
Network Video Monitoring System Design
Xiao Jun,Chen Fangbin
(Wenzhou Branch of China Telecom,Wenzhou325000,China)
Abstract:Video monitoring and more through the audio network devices,so that each device into the network actual needs of the video signal can be in a particular way or multiple monitor output to the audio signal switching system to achieve fully synchronized audio and video signal transmission control number,to establish a distributed,intelligent control systems possible.
Keywords:Video monitoring;Network;Internet
一、研究目的与意义
视频监控是公安系统打击犯罪、保护人民生命财产、维护社会治安的有效技术手段，但随着监控范围和点位不断增多，视频监控系统规模在不断扩大，传统的视频监控模式已无法满足新的应用需求。本文通过对已建社会管理视频监控的的实地了解，结合某市实际情况，本着社会管理视频监控效果兼顾节省投资成本和今后系统的灵活的扩容及升级需求，采用基于TCP/IP网络的组网模式。该模式以灵活的组网和强大兼容性，为系统以后的扩容升级和与其它系统的整合奠定基础，增强了系统信息共享的能力。为确保各种社会监控资源的整合，顺利实现各级监控信息联网，视频监控系统建设中数字监控平台的选择尤为重要。
二、视频监控体系结构和演变
视频监控系统也在从早期的模拟监控逐渐迈向数字化和网络化，同时伴随计算机处理能力及存储容量的迅速提高，全程网络化的视频监控系统的优势开始日趋明显。伴随着视频监控系统的数字化、网络化发展，视频压缩技术也在不断提高和更新，压缩技术标准的更新换代也在预示着视频监控系统网络化的发展方向。
网络视频监控的传输距离从早期的模拟方式的数十米、上百米到现在的可任意距离，其组网和传输方式也发生了巨大的变化。其组网主要经过了点对点传输、局域网传输和互联网传输。
点对点的视频传输，发送端直接把视频数据通过传输网络传送给接收端，这种方式主要应用在监控点数量较少，监控应用相对简单的方式。传输网络多见于模拟视频监控系统和早期的数字视频监控应用。
随着基于TCP/IP网络，特别是以太网的出现，网络视频监控多采用局域网模式，网络摄像机或者视频编码器、数字硬盘录像机等视频编码设备直接挂载到局域网上，用户通过网络上的客户端进行对监控点的访问。局域网组网模式是目前最常见的数字监控组网模式，如常见的企业监控、公安动态治安监控、校园监控等都采用这种模式。
监控点数量不断扩大，点位布置分散，对传输距离的要求也越来越远，局域网组网模式无法满足多区域，大规模的组网要求，此时借助电信运营商的公共互联网模式的逐渐被应用，从小企业的点对点监控到跨地区企业监控等，甚至为节省建设成本，公安社会治安监控也借助互联网组网。利用互联网作为视频监控传输网络，视频监控终端的要求比较高，如何在网络的末端找到另外位于网络末端的监控设备是利用互联网实现视频监控关键技术之一，网络视频监控平台的出现，很好的解决了这个问题。
三、网络视频监控关键技术
数字视频的主要挑战在于原始或未压缩的视频需要大量的带宽资源及存储空间资源。网络视频监控系统的组建，使用到了目前计算机和通信领域的几个常见技术，如视频编解码和压缩技术、网络传输和控制技术以及存储技术。
（一）数字化编码和压缩。所谓数字压缩技术就是指在一定的压缩标准下，将模拟视频信号转变为数字信号，并在保证基本图像信息不丢失的情况下，将数据中的冗余信息去除掉（即去除数据之间的相关性），以便在较低的带宽环境下也能很好的传输于网络之上。
（二）基于TCP/IP网络传输。在视频监控产品向数字化、网络化、智能化发展的形势下，传统模拟监控的厂家开始对起产品进行变革和升级，如数字硬盘录像机网络化；也有一些专门针对网络视频监控系统研发的企业出现，其代表产品有：编/解码器、网络视频服务器、网络摄像机。视频监控发展到现在，已经集成了网络模块功能，可以通过内部网或者外部网连接到较广泛的区域。
（三）数字化存储和网络存储。随着数字技术与网络技术的发展，安防监控领域的视频存储技术也进入了数字化与网络化阶段，这使得传统监控系统中视频图像的传输与管理实现了统一。
四、行业用户联网应用需求分析
某市公安局自开始动态治安视频监控系统的建设，经几年的不懈努力，已建成了一个集110接处警、指挥调度、道路监控、信息采集应用、安全宣传为一体的综合管理指挥平台。随着为进一步实施科技强警战略，提高社会安全管理水平，根据某市城乡状况和管理实际需要，将在原有治安指挥集成平台的基础上，进一步扩展监控范围，将新建视频监控科技设施并进一步落实后续的维护维修措施。逐步建成以某市公安局为核心，涵盖了某市城区、乡镇、街道的主要道路和人口密集区。通过各派出所辖区重点道路及周边部位如：主要交通要道、主干线、人员聚集中心等等重点部位安装一体化球型摄像机，在各派出所监控中心集中实时监视和控制图像。通过数字图像编码器、数字硬盘录像机及视频服务器，实现监控图像的网络化和数字化共享。各派出所与县局110指挥中心、交巡警大队分总控中心系模拟矩阵结联联网，及时查询和掌握要情、特情，及时处理各种突发事件。并对系统的建设提出了如下需求：
（一）在以往的视频监控系统项目建设中，采用的传输网络主要依靠租用基础电信运营商裸光缆或者自主铺设光缆的方式。而本次某市公安的视频监控项目，经过现场实地勘测后发现，建设点位分布相当分散，很多都点位位置远离城区，在光缆铺设和取电等方面都将面临高昂的建设成本，系统建设时，考虑以租用电信运营商的公共互联网为主，需要考虑网络安全性。
（二）系统采用电信TCP/IP传输线路，为避免互联网不稳定的因素，在网络带宽上必须给以保证，视频编解码要求基于最新的压缩技术，保证图像清晰流畅，节省存储空间。
（三）本次系统建设考虑采用基于TCP/IP网络进行传输和存储，图像清晰度达到D1（PAL：720×576）/4CIF（PAL：704×576）分辨率，平均码流1.5Mbps，上千点位15天24小时不间断存储需要占用大量的存储空间和网络带宽，如何规划整个系统存储系统是本次方案设计需要重点考虑的问题。
（四）以往视频监控系统重建设，轻维护，建设方案的设计缺乏对日后如何方便维护以及如何对系统管理、提高系统可用性方面的考虑，本方案的设计需要考虑在能够满足应用总体需求的同时注重如何方便后期维护。
五、网络视频监控系统设计简介
根据公安行业用户的需求，我们设计网络视频监控系统主要有几个基本的模块组成，即前端视频采集和视频传输模块，视频编码和存储模块，监控中心模块，系统中心平台模块；各个模块单元通过传输网络进行有机整合，构成完整的网络视频监控系统；其中视频存储模块、系统中心平台模块是系统的核心模块，如何构建编码和存储，以及如何构架系统平台，决定系统着系统功能和性能的实现。各个模块关系如图5-1所示：
图5-1 视频监控主要模块关系
在对系统整体组网结构的选择上我们采用存储和实时业务分离组网模式（如图5-2），存储网与业务网分离以保证录像的可靠性，其优势为：（一）DVS提供双网口，存储网与业务网分离，存储视频流与监控视频流各在不同网上传输，互不干扰；（二）存储网专为存储工作服务，可靠性高，组建存储专网时更可采用双链路备份模式，可保障存储不受网络因素导致中断。
图5-2 系统总体框架示意图
六、展望
计算机技术和网络技术的日新月异，现代社会中的各行各业也开始组建朝着网络化方向发展，视频监控系统作为安全防范手段中最直观迅捷的一种方式，也因此得到了越来越广泛的应用，大型联网视频监控系统在公安工作中的所发挥的作用也越来越强。
为发挥视频监控系统在公安工作中防范案件发生、对案件事后倒查等有效的技术辅助手段中更大的作用，视频监控系统需要和公安其他系统进行信息共享，如警用电子地图、GIS定位、网上辑控系统、机动车盗抢库等，可有效提高系统应用范围。利用互联网作为视频监控系统的组网基础，需要进一步解决互联网和公安信息之间的有效隔离，当前最有效的手段是采用网闸（一种类似船闸系统的网络安全设备）系统对公安信息网和互联网进行物理隔离，但网闸系统存在一定的带宽瓶颈，并有较大的迟延，对实时性较高的视频监控应用来说，存在明显的不足，需要进一步探讨更为可行的网络隔离方案。