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電視監(jiān)控系統(tǒng)是一個模擬的視頻信號，它是通過攝像機(jī)對現(xiàn)場對象進(jìn)行攝像。產(chǎn)生的信息通過傳輸介質(zhì)送到監(jiān)控中心。這種技術(shù)已經(jīng)很成熟，而且應(yīng)用也非常廣泛，在安全防范系統(tǒng)中有著重要的地位。但是，模擬視頻系統(tǒng)具有自身的局域性，存在著：
（1）通常只適合小的范圍區(qū)域監(jiān)控，有線模擬視頻信號的傳播距離有限。若采用同軸電纜，當(dāng)傳輸距離大于1000m時，信號容易產(chǎn)生衰減、畸變、群延，并且易受干擾，使圖像質(zhì)量下降，這就決定了模擬視頻監(jiān)控最適用于單座大樓或小范圍的工作區(qū)。
（2）布線工程量大，系統(tǒng)的擴(kuò)展能力差，對于已建好的系統(tǒng)，若要增加新的監(jiān)控點，往往要改造中心控制臺和監(jiān)視屏，新的設(shè)備也很難增加到原有系統(tǒng)中去。
（3）模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多數(shù)地采用錄像機(jī)作為存儲工具，磁帶作為存儲介質(zhì)，這種方法記錄信息量受限制。信號數(shù)據(jù)的存儲倉所消耗大量的存儲介質(zhì)（錄像機(jī)、磁帶）受環(huán)境。溫度的影響后易受變形，磁頭、磁帶間磨損質(zhì)量大，加上采用模擬信號方式記錄的讀取，失真嚴(yán)重，重放的音像質(zhì)量滿足不了現(xiàn)場的要求，查詢、復(fù)核、取證時也有麻煩。而數(shù)字化電視監(jiān)控是以計算機(jī)為中心、數(shù)字視頻技術(shù)為基礎(chǔ)、利用圖像壓縮的標(biāo)準(zhǔn)（JPGE、MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4），綜合利用圖像傳感器、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動控制盒人工智能等技術(shù)的新型監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)將攝像機(jī)獲得的模擬電視信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字視頻信號供計算機(jī)處理，或者由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)直接輸出數(shù)字視頻信號。在計算機(jī)控制下，顯示多路活動圖像的同時，可將各路信號分別存儲于計算機(jī)的硬盤內(nèi)或在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸。在實時情況下，每路信號在監(jiān)視、記錄、回放時都能達(dá)到最大為25f/s的活動圖像的效果，各路信號自成整體、連續(xù)、便于、復(fù)核，為現(xiàn)場狀況提供有力的證據(jù)。
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)除了具有模擬電視監(jiān)控系統(tǒng)的功能外，還具有視頻傳輸與回放、自動異常檢測與報警、結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)存儲功能等。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)與模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)在性能等方面的比較參見表1。
表 1 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)與模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能比較
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模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng) |
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng) |
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系統(tǒng)配置 |
由攝像機(jī)、視頻分配器、畫面分割器、矩陣切割器、字符疊加器、視頻轉(zhuǎn)換器、監(jiān)視器、錄像機(jī)、遠(yuǎn)程調(diào)制等組成。設(shè)備繁瑣，連續(xù)復(fù)雜，需要安裝調(diào)試以上許多設(shè)備，可靠性低 |
用計算機(jī)完場全部采集、存儲、字符疊加、控制和傳輸功能。設(shè)備簡潔，只需在計算機(jī)上安裝軟、硬件系統(tǒng)，再連好攝像機(jī)即可，可靠性高 |
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存儲介質(zhì) |
定時更換錄像帶，錄像帶使用及耗費(fèi)巨大，成本高，保存時間短，攜帶麻煩 |
大容量硬盤自動循環(huán)存儲，成本低，可用光盤刻做錄方式成光盤永久保存 |
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錄像質(zhì)量 |
掃描線分辨率低于300線 |
采用JPEG、MPEG-1或MPEF-2壓縮編碼，顯示器高清晰顯示，分辨率可達(dá)640×480像素，24位真彩色效果。若采用MPEG-2壓縮編碼，則清晰度更高 |
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多畫面顯示和切換 |
需要專用設(shè)備，如多畫面分割器 |
計算機(jī)顯示器可以1、4、6、9、16等多窗口、多種組合 |
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錄制內(nèi)容 |
錄制大量無用信息要定時更換錄像帶 |
有情況記錄，無情況不記錄 |
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錄制內(nèi)容完全措施 |
不能加密，錄像內(nèi)容一般人員即可擦除 |
可以加密，錄像數(shù)據(jù)一般人員不能修改 |
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回放 |
錄像帶順序回放 |
可單幀回放和連續(xù)回放；16路視頻信號在顯示、記錄、回放時均為25f/s，總資源400幀 |
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檢索 |
無目標(biāo)地順序查找錄像帶及攝像機(jī)編號等，不能快速找到所需的錄像信息 |
多級隨機(jī)檢索，可根據(jù)文件類型、發(fā)生時間（年、月、日、時、分、秒）檢索，采用MPEG-7可以更快地檢索到希望得到的內(nèi)容 |
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編輯 |
修復(fù)和編輯復(fù)雜、不能打印 |
可對每一幀畫面進(jìn)行各種處理、編輯、還原、打印等 |
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訪問記錄 |
沒有任何日志 |
自動記錄所有訪問系統(tǒng)的人、時間及警報事件 |
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警報系統(tǒng) |
只能錄制報警后的內(nèi)容 |
自動報警設(shè)置，可接入多路報警信號輸入，多路控制信號輸出 |
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操作培訓(xùn) |
要經(jīng)過很多培訓(xùn)才可操作眾多的設(shè)備 |
友好的用戶界面做任何事情只需通過鼠標(biāo)或鍵盤 |
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管理 |
需多人值守 |
可實現(xiàn)無人值守 |
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遠(yuǎn)程傳輸 |
傳輸距離有限 |
可以通過電話線或互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程圖像傳輸，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控 |
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增設(shè)子控中心 |
必須重新大量投資更改原有的主控中心設(shè)備 |
只需網(wǎng)絡(luò)布通并加購工作站終端即可，在網(wǎng)絡(luò)上的任何一個終端只要經(jīng)過授權(quán)即可進(jìn)行控制 |
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系統(tǒng)升級 |
要更換重要的大型設(shè)備 |
只需更換軟件或小部分硬件 |
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集的是模擬視頻信號，數(shù)字化后進(jìn)行圖像壓縮，然后進(jìn)行存儲、傳輸機(jī)相關(guān)控制處理。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)將視頻圖像保存在硬盤里這種方式，通常稱為DVR（Digital Video Server）。如果在中心端的數(shù)字視頻系統(tǒng)直接指令送往受控設(shè)備，如控制云臺的上、下、左、右，攝像機(jī)的焦距、遠(yuǎn)近、變焦攝像機(jī)的雨刷，紅外開關(guān)等，這些功能便稱為數(shù)字視頻控制DVC（Digital Video Control）常用的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成的示意圖如圖2、圖3所示。
數(shù)字?jǐn)z像機(jī)將產(chǎn)生真正的全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)直接傳輸數(shù)字化后并經(jīng)過壓縮編碼的數(shù)字視頻圖像流，通過網(wǎng)絡(luò)將視頻流傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，這種數(shù)字?jǐn)z像機(jī)還可以就地輸出空中信號控制云臺的解碼器。、
目前，大多數(shù)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)還是采用圖2的方式，通過模擬攝像機(jī)采集圖像，通過傳輸介質(zhì)傳榮到圖像采集壓縮卡，轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號，進(jìn)入計算機(jī)處理、顯示、存儲。圖像采集編碼卡便成為計算機(jī)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備之一。一塊卡通常支持1～4路視頻采集壓縮，一臺計算機(jī)上可以插1～4快卡，以支持1～16路視頻采集和輸出。
DVR以工控機(jī)或PC機(jī)為工作平臺（最好選擇工控機(jī)），由于視頻數(shù)據(jù)量大，如果采用酸堿壓縮的話，對計算機(jī)的性能要求比較高，因此利用硬件壓縮視頻的方法，減輕CPU的負(fù)荷，提高計算機(jī)的性能，利用數(shù)案件控制視頻流的存取和播放及其輔助功能，它的系統(tǒng)示意圖如圖4所示。
圖4實現(xiàn)的主要功能指標(biāo)如下。
（1） 預(yù)覽功能：可同時實現(xiàn)1、2×2、3×3、4×4路實時視頻圖像預(yù)覽。
（2） 錄像功能：可實現(xiàn)最大16路實時錄像，包括正常錄像、動態(tài)錄像、定時錄像三種錄像方式。
（3） 檢索回放功能：可在規(guī)定時間段內(nèi)，檢索符合要求的視頻圖像，也可根據(jù)攝像機(jī)名稱進(jìn)行檢索；進(jìn)行任一路圖像的回放，速度可調(diào)。
（4） 安全功能：可實現(xiàn)報警輸出。
圖4實現(xiàn)的主要性能指標(biāo)如表5所示。
表5系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)
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視頻輸入標(biāo)準(zhǔn) |
NTSC/PAL |
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像素（H×V） |
176×144～704×576可調(diào) |
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顯示畫面 |
25f/s |
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圖像壓縮 |
MPEG-1QCIF CIF JPEG |
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圖像存儲容量 |
64kbps～2Mbps |
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視頻輸入/輸出 |
1～16路 |
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音頻輸入 |
1～16路 |
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音頻輸出 |
1路（可任意選播一路的音頻記錄） |
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內(nèi)部直接記錄介質(zhì) |
最大可同時接4快高速硬盤 |
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外部備份記錄介質(zhì) |
活動式硬盤 |
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串行接口 |
COM1為電話線遠(yuǎn)傳COM2為云臺控制 |
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并行節(jié)后 |
1個（接事件打印機(jī)） |
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網(wǎng)絡(luò)連接 |
局域網(wǎng)圖像傳輸 |
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網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 |
TCP/IP |
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報警輸入/輸出 |
1～16路開關(guān)量 |
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操作系統(tǒng) |
Redhat Linux、Mandrake linux、Turbo Linux |
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屏幕顯示 |
圖像顯示和圖像距離可同時進(jìn)行，回放和記錄也可同時進(jìn)行 |
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多窗口顯示 |
在同一顯示屏同時打開1、4、9、16個顯示窗口 |
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圖像還原 |
可進(jìn)行1～4個圖像的同步顯示，速度可調(diào) |
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記錄方式 |
連續(xù)記錄或1～5f/s記錄 |
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電源 |
AC230（1±10%）V |
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