網路視頻監控系統視頻監控是安全防範系統的重要組成部分，它是一種防範能力較強的綜合系統。視頻監控以其直觀、準確、及時和信息內容豐富而廣泛套用於許多場合。近年來，隨著計算機、網路以及圖像處理、傳輸技術的飛速發展，視頻監控技術也有了長足的發展。在視頻技術不斷的發展情況下,視頻監控目前可分為兩大類:數字視頻監控系統和網路監控( 嵌入式視頻監控系統 )。 視頻監控。英文CamerasandSurveillance。包括前端攝像機、傳輸線纜、視頻監控平台。攝像機可分為網路數字攝像機和模擬攝像機，可作為前端視頻圖像信號的採集。完整的視頻監控系統是由攝像、傳輸、控制、顯示、記錄登記5大部分組成。攝像機通過網路線纜或同軸視頻電纜將視頻圖像傳輸到控制主機，控制主機再將視頻信號分配到各監視器及錄像設備，同時可將需要傳輸的語音信號同步錄入到錄像機內。通過控制主機，操作人員可發出指令，對雲台的上、下、左、右的動作進行控制及對鏡頭進行調焦變倍的操作，並可通過視頻矩陣實現在多路攝像機的切換。利用特殊的錄像處理模式，可對圖像進行錄入、回放、調出及儲存等操作。
演化方向
據《中國視頻監控設備行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告前瞻》顯示，視頻監控演化方向分為3方面
趨勢一網路化：不再是趨勢，已經到來
從最初的懷疑，到後來的一致認可，關於網路化是趨勢的討論已經持續了將近5年的時間。應該是修正這種說法的時候了：網路化已經不再是趨勢，已經實實在在地來到了我
視頻監控設備 從市場數據看，2004年到2007年，模擬監控占視頻監控的份額從56.9%下降到19.7%，數字監控占視頻監控的份額從35.7%增長到54.4%，網路監控占視頻監控的份額從7.4%增長到25.9%。也就是說，傳統的模擬監控占比已經明顯減少，儘管以DVR為代表的數字監控占比在增加，但其占比的年複合增長率只有11%，而網路監控占比的年複合增長率達到了37%。2008年-2009年，基於網路監控的加速普及和占比增長率逐年遞增的推測，預計網路視頻監控占整個視頻監控的比例可能達到了40%以上，接近數字監控所占比例。
而從行業套用看，視頻監控面向的主要行業市場也都已明顯趨向於優先選擇網路監控。如政府機關和公安“平安城市”項目中，一半以上明確表示要選擇網路監控。金融和交通行業在近幾年呈現出了明確的大聯網需求，在經受了模擬監控和數字監控無能為力的痛楚以及體驗了網路監控遊刃有餘的驚喜之後，網路化毫無疑問已經成為其首要選擇。教育行業則由於網路基礎設施的完善毫無例外的明顯傾向於網路化監控。
從網路環境看，今天的網路已經完全具備了進行視頻傳輸和視頻通信的要求，大家對此的認可程度也已今非昔比了。用戶最初對網路化監控最主要的擔憂集中在網路頻寬、網路時延、網路穩定性、網路安全性這4個方面。即便在網際網路上都可以進行穩定、清晰、流暢的互動式視頻套用，包括視頻會議、可視聊天、線上觀影等，頻寬、時延以及穩定性已經完全超越了我們以往的想像，完全可以滿足視頻監控的承載需求，而藉助於用戶鑒權、碼流加密等安全性技術，網路化傳輸事實上也比模擬監控裸線傳輸更安全，且不易受到外部環境干擾。
趨勢二高清化：下一個里程碑
因為網路化的到來，監控高清化成為可能，而且趨勢非常明顯。2010年，高清監控將是大家討論的熱點之一，並且將成為廠商間拉開競爭差距的一個重要因素。受價格和整體解決方案的影響，2009年的高清監控首先在金融、交通、醫療等高端行業率先獲得部分套用。而隨著越來越多的市場準入者加入高清視頻會議市場，推動成本下降，2010年，高清視頻會議市場將會逐步走向成熟，獲得更多的套用市場。
為什麼只有網路化才能推動高清化呢?要實現真正的高清監控，必須從視頻源的採集、視頻信號的壓縮編碼、視頻瀏覽、錄像檔案的回放等方面全面支持高清。採集後未經壓縮的高清視頻信號有模擬和數字兩種傳輸方式，模擬傳輸一般採用YPbPr分量傳輸，一路高清視頻信號需要三根同軸線纜同時傳輸。數字傳輸一般採用DVI、HDMI或者HD-SDI傳輸，其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米，不適合用於監控傳輸，而HD-SDI雖可以傳輸100米左右，但對同軸電纜的要求很高，線纜的價格也非常昂貴。可見，無論是模擬方式還是數字方式傳輸，高清視頻信號的傳輸成本將明顯高於標清視頻信號。另外，當前高清視頻感測器以CMOS為主，CMOS感測器直接輸出數位化的視頻信號。在攝像機中通過DSP或ASIC對此數字高清視頻信號直接進行壓縮編碼，然後以網路化方式傳輸，要比攝像機直接輸出高清信號來得經濟。可以說，前端網路化是高清化套用的基礎，從市場上用於監控的高清攝像機基本上都是網路攝像機的現狀來看也可以印證這一點。
趨勢三普及化：民用市場的滲透[13] 因為網路化的到來，視頻監控的普及化趨勢越來越明顯，向民用市場的滲透就是其中一個體現。由於網路化的發展和電信運營商的介入，視頻監控在商鋪、家庭以及個人等民用市場的套用正獲得越來越多的關注，而該類業務被運營商稱為公眾業務。這一市場將成為視頻監控下一個爆發性的增長點。該市場對業務的需求主要體現在報警聯動與移動監控，具體涉及IP前端以無線或有線方式接入紅外、門磁、煙感、溫感等各類報警設備，檢測到報警時傳送手機簡訊通知用戶，用戶通過PC或手機實時瀏覽監控圖像等等。2009年-2010年，隨著3G的商用，無線視頻監控將真正掃除傳輸頻寬的障礙，從而大大促進視頻監控業務在民用市場的進一步滲透和普及。
簡介
工人在裝監控視頻監控的基本業務功能是提供實時監視的手段，並對被監視的畫面進行錄像存儲，以便事後回放。在此基礎上，高級的視頻監控系統可以對監控裝置進行遠程控制，並能接收報警信號，進行報警觸發與聯動。
發展過程
隨著數位技術的發展，數字視頻監控系統從20世紀90年代中期開始出現，以數字控制的視頻矩陣替代原來的模擬視頻矩陣，以數字硬碟錄像機DVR替代原來的長延時模擬錄像機，將原來的磁帶存儲模式轉變成數字存儲錄像，實現了將模擬視頻轉為數字錄像。DVR集合了錄像機、畫面分割器等功能，跨出數字監控的第一步。在此基礎上產生了全數字的視頻監控系統，可以基於PC機或嵌入式設備構成監控系統，並進行多媒體管理。這類系統是目前視頻監控市場的主流。最早的視頻監控系統是全模擬的視頻監控系統，也稱閉路電視監控系統（CCTV）。圖像信息採用視頻電纜，以模擬方式傳輸，一般傳輸距離不能太遠，主要套用於小範圍內的監控，監控圖像一般只能在控制中心查看。全模擬視頻監控系統以模擬視頻矩陣和磁帶式錄像設備VCR為核心。
隨著寬頻網路的普及，視頻監控逐漸從本地監控向遠程監控發展，出現了以伺服器>網路視頻伺服器為代表的遠程網路視頻監控系統。伺服器>網路視頻伺服器解決了視頻流在網路上的傳輸問題，從圖像採集開始進行數位化處理、傳輸，這樣使得傳輸線路的選擇更加多樣性，只要有網路的地方，就提供了圖像傳輸的可能。整個系統趨向平台化、智慧型化。很多網際網路企業已開始涉足此類視頻監控系統的開發，目前尚屬市場起步階段。
組成部分
公車上的視頻監控1 監控前端：用於採集被監控點的監控信息，並可以配備報警設備。監控前端可分為兩類：
1）普通攝像頭+視頻伺服器。普通攝像頭可以是模擬攝像頭，也可以是數字攝像頭。原始視頻信號傳到視頻伺服器，經視頻伺服器編碼後，以TCP/IP協定通過網路傳至其他設備。
2）網路攝像頭。網路攝像頭是融攝像、視頻編碼、Web服務於一體的高級攝像設備，內嵌了TCP/IP協定棧。可以直接連線到網路。
2 管理中心：承擔所有前端設備的管理、控制、報警處理、錄像、錄像回放、用戶管理等工作。各部分功能分別由專門的伺服器各司其職。
3 監控中心：用於集中對所轄區域進行監控，包括電視牆、監控客戶終端群組成。系統中可以有一個或多個監控中心。
4 PC客戶端：在監控中心之外，也可以由PC機接到網路上進行遠程監控。
5 無線網橋：無線網橋用於接入無線數據網路，並訪問網際網路。通過無線網橋，可以將IP網上的監控信息傳至無線終端，也可以將無線終端的控制指令傳給IP網上的視頻監控管理系統。目前常用的無線網路為CDMA網路。
需求轉變
視頻監控中心當前，對於監控系統而言，用戶對其功能的需求已經體現出多元化與系統化。主要表現在以下幾個方面的要求：
遠程訪問。傳統的視頻監控一般是在小範圍內進行，而目前用戶普遍要求訪問地點不受地域限制，能隨時隨地訪問被監控地點。
多人同時訪問同一個監控點。傳統上，一個監控點一般是被一個監控中心（用戶）所訪問。而目前，同一個監控點很可能會同時被多個用戶所訪問，並且這些用戶之間可能毫無關係。用戶訪問的複雜化將要求系統強化對訪問許可權的管理。
監控點趨向分散，同時監控趨向集中。屬於同一用戶的監控點越來越分散，不受地域所限。而對這些分散的監控點，需要集中的管理與控制。
要求監控系統具有開放性和擴展性。同一系統應當支持多種不同類型的監控設備，用戶數、被監控點的數量可以方便地增減。
海量數據存儲。網路化使得傳統的本地錄像功能可以轉移到遠程伺服器上來實現，使得海量數據存儲成為可能。同時，也要求系統具備更強的存儲、檢索和備份等功能。
信息安全。系統複雜化，用戶的多元化，加上視頻監控本身的業務特點必然要求對系統對信息安全提供有力的保證。
智慧型視頻監控。未來的視頻監控系統將不僅僅局限於被動地提供視頻畫面，更要求系統本身有足夠的智慧型，能夠識別不同的物體，發現監控畫面中的異常情況，以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息，從而更加有效地協助安全人員處理危機，並最大限度地降低誤報和漏報現象，成為應對襲擊和處理突發事件的有力輔助工具。智慧型視頻監控還可以套用在交通管理、客戶行為分析、客戶服務等多種非安全相關的場景，以提高用戶的投資回報。
相關技術進展
公安局監控視頻中心1、CMOS圖像感測器技術的成熟
監控攝像機的圖像感測器正逐漸從傳統的CCD向CMOS轉變。這兩種感測器各有長短，但一直以來，CMOS感測器的缺點漸漸減少。CMOS圖像感測器低成本、高集成度為其主要特點，圖像質量已不輸於CCD。與基於CCD的探頭相比，CMOS探頭的集成度更高，因為CMOS感測器集成了許多外圍處理功能，所需器件比CCD探頭少，且CMOS探頭的功耗要低得多。從整個系統來看，CMOS感測器可將成本大大降低。
2、智慧型分析技術的發展
IEEE在圖像的智慧型分析等方面有比較大的成果，比如運動檢測、人臉識別、目標跟蹤等。
運動檢測是指在指定區域能識別圖像的變化，檢測運動物體的存在並避免由光線變化帶來的干擾。由於背景圖像的動態變化，如天氣、光照、影子及混亂干擾等的影響，使得運動檢測成為一項相當困難的工作。早期的運動檢測是對編碼後產生的I幀進行比較分析，通過視頻幀的比較來檢測圖像變化。目前常用的方法有背景減除（Background Subtraction）、時間差分（Temporal Difference）、光流（OpticalFlow）、運動向量檢測法等。
3、晶片技術為視頻監視產品提供新方案
IP攝像機通常集成了視頻捕獲、視頻編碼/處理和網路接口功能。在視頻監控市場，能夠支持這些功能的各種視頻信號處理器晶片性能差異很大，但也是最能突顯優勢的產品。從功能需求最少的低端產品到高性能的採用多核數位訊號處理器（DSP）晶片的高端產品，針對不同的市場，對視頻信號處理器的要求差別很大。高性能的DSP晶片使視頻處理器性能得到極大提升。這些DSP是催生智慧型攝像機的關鍵要素。正因為這些DSP，IP視頻伺服器才具備同時對多視頻流進行智慧型管理的能力。
4、視頻壓縮格式越來越先進
以前的數字視頻監控的圖像格式主要以MJPEG與MPEG2為主。隨著圖像壓縮技術的提高，出現了越來越先進的視頻壓縮格式，如MPEG-4，H.264，國內正在大力發展具有自主產權的AVS編碼格式。視頻壓縮技術的發展為視頻監控在圖像傳輸、錄像存儲等方面帶來極大的好處。
發展趨勢
視頻監控目前，大規模的網路視頻監控業務尚處於起步探索階段，網路化、數位化、智慧型化是視頻監控的必然趨勢。面對這個大趨勢，目前的視頻監控在一些關鍵技術方面，存在著不少不足之處，主要表現在以下幾個方面。
1、媒體分發
目前的視頻監控系統在視頻媒體的分發方面普遍處理得比較簡單，一般採用用戶直接對網路攝像機進行訪問，或通過視頻伺服器進行簡單的媒體轉發處理，而面對越來越龐大的用戶群，這種媒體傳送方式將會成為圖像傳輸的瓶頸。是否具備高效的媒體分發機制將成為判斷視頻監控系統優劣的一項重要指標。
實際上，媒體分發是任何一個視頻業務在發展到一定規模後必將面臨的問題，視頻監控可以與其他視頻業務——比如IPTV——來共同研究視頻分發的問題。未來的視頻監控系統將會基於一個比較完善的媒體分發平台來傳輸實時視頻信息與錄像視頻信息。
2、錄像存儲
目前，基於網路的視頻監控系統基本上採用中心錄像伺服器來存儲錄像。中央錄像伺服器管理方便，安全可靠，但因為錄像隨時進行，數據流量大，對承載網帶來很大壓力。如果將錄像存儲邊緣化，雖然可以減少視頻流的數量，緩減承載網壓力，但分散的錄像數據將給錄像的管理帶來很大的麻煩，錄像數據的安全性也將大大降低。由此可見，未來大量的存儲需求發生的位置不可能由中心統一存儲來承擔，而大量的分散式、差異性存儲卻沒有可用的技術方案。未來的視頻監控系統要在錄像存儲方面進行合理的結構設計，才能滿足實際的錄像要求。
3、並發調度
目前的視頻監控系統的用戶在一個視頻監控點上一般不存在並發需求，即便批量用戶可能對同一視頻監控點的信息有同時調用要求，這種調用也沒有差異。在未來，系統服務的使用者來源多樣化並且不可控，其使用目的存在同樣的情況，監控系統對於同一監控點存在著並發的衝突調用問題，因此必須考慮優先許可權和分配機制。
4、計費
目前的視頻監控計費模式非常單一，通常以租用為主，或者只需考慮用戶接入後使用的單一視頻監控點的上傳信息的時長或流量即可，其業務計費點和計費尺度無需太複雜，一般考慮簡單的RADIUS協定即可。未來視頻監控系統考慮的計費問題包括單用戶對單資源的使用、單用戶對多資源的使用、多用戶對多資源的使用，這是單計費點和計費尺度、僅僅依靠目前的簡明扼要單的計費協定所無法支持的。未來的系統應支持可靈活改變、可批量同時實施的多業務策略，支持上述各種業務策略的實時計費功能。
5、分級
目前的一些遠程視頻監控系統可以支持分級，但這種分級僅僅涉及內容分發的分級，對網路中其它子功能系統還是作為一級來考慮。
未來視頻監控系統需要考慮的分級決不僅僅是內容分配上的分級，因為全網中不同地區的服務提供商對於用戶控制、業務管理、內容分配、運營支撐這四個層次分級要求是存在差異的，這一點上用戶控制和業務管理上分級的需求更接近會議電視系統而不是簡單的點到點會話系統，需要全部重新設計。
6、業務融合
目前的遠程監控不考慮和其它業務系統之間的互相調用。未來的視頻監控系統將和多個其它業務系統交叉調用，不同系統之間的多層互通和資源共享是必須考慮的問題。
發展中的機遇與挑戰
中國視頻監控市場在快速發展的過程中，當然也面臨相應的挑戰：
仍然缺乏統一的具有強制約束力的國家標準。近年來，由於視頻監控系統故障而導致的相關事故頻頻發生。中國視頻監控系統的相關法律法規尚待完善。雖然政府支持出台了TC100等國家標準，但目前中國市場仍存在國家標準與區域標準並存、不同的廠商聯盟標準並存等現象，並且缺乏有效的項目監管和檢測機制。
行業用戶具體需求與項目實施之間存在一定的難度。視頻監控系統將進一步深入行業套用的具體需求。然而，在用戶對於視頻監控系統期望不斷提升的同時，在項目實施以及成本控制方面仍然存在一定的問題。以圖像採集為例，用戶若採用高清信號，相關視頻、網路以及存儲設備的直接成本提升是可以直觀計算出的;然而，特殊行業用戶的需求，如金融核心監控點的人像識別、身高測量，環保監控點的指標測量等，通過直觀方式來計算成本並實施則難度較大。
綜合上述市場發展趨勢和面臨的挑戰，專家認為，未來中國視頻監控市場將具有以下發展機會：
電信運營商提供規範化平台拉動整體市場。不同於安防行業在標準化方面的欠缺，電信運營商具有多年網路運營維護以及接口協定標準化的優勢，並具有圖像統一處理、控制及調度的優勢。運營商所搭建的平台，將吸引更多的邊緣視頻監控用戶，創造更深層次的外延需求、增值業務的可能。運營商的進入，在“平安城市”項目之外給市場創造了新的機遇，縱觀整體視頻監控市場，為市場的參與者如運營商自身、硬體設備提供商、行業解決方案增值服務商以及最終用戶創造了多贏的可能。
行業視頻監控解決方案需求加大。從行業的角度來看，在過去的幾年中，政府、電信和金融等領域的視頻監控發展一直走在整個市場的前列，而其他行業儘管存在一定的需求，部署的速度卻大大滯後。這也意味著視頻監控市場具有廣泛的發展前景。未來將有更多的二、三級行業市場加大自身在視頻監控領域的投入。同時，隨著行業套用的加深，在一些成熟行業的視頻監控建設中，“重硬輕軟”的傾向已大為改善。更多的行業用戶在呼喚行業指向性更強的視頻監控解決方案，以加強企業安全管理措施。
隨著近年來“平安城市”、“平安校園”等安防項目在全國範圍的開展和深入，機場、捷運以及景區等用戶對於視頻監控覆蓋範圍、監控點數以及網路傳輸I/O等要求的不斷提升，網路監控正成為中國視頻監控市場重要的拉動因素。網路監控設備廠商的視頻監控整體解決方案，正得到越來越多用戶的了解和認可。在國內大型的視頻監控項目中，更是出現了視頻監控系統中，除後端顯示設備之外，全部設備IP化的發展趨勢。從全球範圍的發展趨勢來看，整體視頻監控市場中網路攝像機(IPCamera)以及網路視頻存儲(NVR)等IP存儲的出貨量開始超過傳統攝像機和硬碟錄像機，成為市場增長的主推力。雖然中國市場的成熟度相對於全球市場略有欠缺，然而，中國市場在整體需求、增長速度上具有更多的發展機會。此外，由於中國視頻監控市場的部署基礎相對較小，因此在技術切換的速度上，將更具優勢。
在近期召開的“安防套用投資策略會”，專家指出根據《中國安防行業十二五發展規劃》到2015年，安防產業規模總產值達到5000億元，其中視頻監控系統產值將達到1100億，視頻監控是安防產業鏈中產值最大，行業發展最快的安防細分領域。
對安防行業而言，2012年其實是行業低谷，2013年開始逐漸進入建設高峰。
視頻監控工作原理
視頻監控系統，根據系統各部分功能的不同，整個視頻監控系統劃分為七層——表現層、控制層、處理層、傳輸層、執行層、支撐層、採集層。當然，由於設備集成化越來越高，對於部分系統而言，某些設備可能會同時以多個層的身份存在於系統中。一.表現層
表現層是我們最直觀感受到的，它展現了整個視頻監控系統的品質。如監控電視牆、監視器、高音報警喇叭、報警自動駁接電話等等都屬於這一層。
二.控制層
控制層是整個視頻監控系統的核心，它是系統科技水平的最明確體現。通常我們的控制方式有兩種——模擬控制和數字控制。模擬控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模擬控制矩陣構成，適用於小型局部視頻監控系統，這種控制方式成本較低，故障率較小。但對於中大型視頻監控系統而言，這種方式就顯得操作複雜且無任何價格優勢了，這時我們更為明智的選擇應該是數字控制。數字控制是將工控計算機作為監控系統的控制核心，它將複雜的模擬控制操作變為簡單的滑鼠點擊操作，將巨大的模擬控制器堆疊縮小為一個工控計算機，將複雜而數量龐大的控制電纜變為一根串列電話線。它將中遠程視頻監控變為事實、為Internet遠程監控提供可能。但數字控制也不是那么十全十美，控制主機的價格十分昂貴、模組浪費的情況、系統可能出現全線崩潰的危機、控制較為滯後等等問題仍然存在。
三.處理層
處理層或許該稱為音視頻處理層，它將有傳輸層送過來的音視頻信號加以分配、放大、分割等等處理，有機的將表現層與控制層加以連線。音視頻分配器、音視頻放大器、視頻分割器、音視頻切換器等等設備都屬於這一層。
四.傳輸層
傳輸層相當於視頻監控系統的血脈。在小型視頻監控系統中，我們最常見的傳輸層設備是視頻線、音頻線，對於中遠程監控系統而言，我們常使用的是射頻線、微波，對於遠程監控而言，我們通常使用Internet這一廉價載體。值得一提的是，新出現的傳輸層介質——網線/光纖。大多數人在數字安防監控上存在一個誤區，他們認為控制層使用的數字控制的視頻監控系統就是數字視頻監控系統了，其實不然。純數字視頻監控系統的傳輸介質一定是網線或光纖。信號從採集層出來時，就已經調製成數位訊號了，數位訊號在目前已趨成熟的網路上跑，理論上是無衰減的，這就保證遠程監控圖像的無損失顯示，這是模擬傳輸無法比擬的。當然，高性能的回報也需要高成本的投入，這是純數字視頻監控系統無法普及最重要的原因之一。
五.執行層
執行層是我們控制指令的命令對象，在某些時候，它和我們後面所說的支撐層、採集層不太好截然分開，我們認為受控對象即為執行層設備。比如：雲台、鏡頭、解碼器、球等等。
六.支撐層
顧名思義，支撐層是用於後端設備的支撐，保護和支撐採集層、執行層設備。它包括支架、防護罩等等輔助設備。
七.採集層
採集層是整個視頻監控系統品質好壞的關鍵因素，也是系統成本開銷最大的地方。它包括鏡頭、監控攝像機、報警感測器等等。
視頻監控參數
微電腦處理器：32BitRSICEmbeddedProcessor作業系統：嵌入式Linux系統
視頻壓縮方式：Motion-JPEG
信號系統：PAL或NTSC
幀頻率：-->25fps
解析度PAL：VGA(640*480),SIF(320*240),QSIF(160*120)
網路接口RJ45,10/100m自適應乙太網接口支持網路協定TCP/IP,HTTP,ICMP,DHCP,FTP,SMTP,PPPoE等支持IP位址靜態IP位址、動態IP位址
視頻監控內容的拓展
嵌入式MPEG-2遠程網路視頻監控系統的實現。
