高清数字化监控系统的发展与应用
数字监控产品的发展过程
回顾中国国内监控系统的数字化发展过程，期间划分下述几个阶段：
第一阶段为九十年代前期：当时的监控系统一般采用国外的进口矩阵控制主机，为了适应当时计算机普及化的需求，监控公司纷纷开发利用计算机对矩阵主机进行系统控制的软件，实现电脑对监控系统图像切换、音频切换、报警处理、图像抓拍等多媒体控制。此时的计算机多媒体监控实际上仅仅作为监控系统的一个辅助控制键盘使用，可以说是中国数字化监控开始的雏形。
中国的监控产品国产化进程也是在此时期起步，众多的监控公司开始生产或仿制与国外公司兼容的矩阵主机、解码器、多媒体控制系统、云台外设等监控产品。其特点是以传统电子制造业为基础的小规模的产业化。
第二阶段是九十年代中、后期：在这一时期是图像处理技术、计算机技术、网络技术飞速发展的时期。中国国内公司在完成矩阵主机、解码器、多媒体控制系统、云台等外部设备产业化生产后，发现台湾地区和国外监控公司开始将他们基于传统电子制造业的监控生产线转移到中国进行生产，这些产品包括摄像机、监视器、图像处理器、磁带录像机、报警探测器、报警主机等监控产品，上述发展过程只是九十年代国外电子产品制造商大规模进入中国市场的一个普遍现象，它完成了大多数监控产品国产化过程。中国国内公司可以以更低的价格购买到中国制造的松下的摄像机、三洋的录像机、迪信的报警探测器，促进了监控系统的在中国的普及应用。
但是，国外监控产品制造商大量进入中国，短期内限制了中国监控企业由小规模电子产品企业向大规模生产企业发展的进程，并迫使他们面临更大的竞争压力。中国国内企业开始把眼光投向一个新的领域，利用图像压缩技术和网络技术开发新的监控产品，其产品特点是利用成熟的计算机技术、图像压缩存储技术和网络技术，利用计算机产业标准化生产的便利条件，无须投入大量开发、研制和模具生产资金，便可快速生产制造产品并投放市场。这种生产模式完全有别于传统的电子加工制造业，成为中国国内监控企业难得的市场机遇。
这一阶段，国外已经开始数字化监控进程，最先被引进国内的数字监控产品是美国和以色列生产的电话线传输和网络传输产品，图像压缩标准采用MJPEG，系统具有简单的数字化监控与网络监控的许多功能，并且还有一项令整个监控业感到新奇的功能——数字录像功能。由于数字监控设备刚刚引入监控行业，其极高的高科技附加值立刻吸引了众多监控公司投入其中，纷纷开发出基于计算机结构的数字化监控主机，该系统将矩阵切换器，图像分割器、硬盘录像机集成在一台计算机平台上，形成了具有中国特色的监控主机产品，并发展成产业趋势。
由于受到价格的影响以及硬盘容量的限制，这一时期发展的数字监控系统和数字录像系统还不能够在与模拟设备的竞争中取得优势。
第三个阶段是2000年以后：随着图像压缩技术的进步，特别是MPEG-I、MPEG-II图像压缩芯片的大量推广应用，2000年至今，数字监控产品进入了一个快速发展时期，产品也由原来的数字监控录像主机发展到网络摄像机、网络传输设备、电话传输设备、专业数字硬盘录像机等多种产品。
由于中国监控市场的特殊性，国外的数字监控产品这期间虽然频繁亮相中国市场，但确没能象他们的模拟产品一样大举进入中国市场，这些外国的产品为中国市场带来了数字化监控、网络化监控的理念和技术发展方向。而国产化的数字监控产品，伴随着中国计算机市场的迅猛发展，开始引领中国的数字监控市场的潮流，他们的产品技术上与国外几乎相同(使用几乎相同的计算机和芯片)，功能上更能体现中国安防的特殊需求，价格上比国外品牌更具竞争优势。
2000年以后，伴随着中国国内监控系统数字化、网络化需求日益增大，数字硬盘录像设备开始取代传统模拟录像设备，数字监控产品市场份额的不断增长，使许多传统的IT企业、网络企业、家电企业纷纷看好这一市场，投入资金、人力、开发数字监控产品，数字监控市场呈现空前繁荣的景象。
数字化监控系统应用
CNV大型分布式远程监控系统是结合了现代视频技术、网络通讯技术、计算机控制技术、流媒体传输技术的综合解决方案。
1)监控摄像机。监控摄像机是监控图像的视频信号的采集设备,它的性能的好坏直接影响到监控效果;监控摄像机应可以完成上、下、左、右、推远、拉近、焦距、焦距-、光圈大、光圈小、雨刷、加热、风扇的控制。由于工作区域广,采用大倍镜头,低照度CCD摄像机在现有的情况下可以采集到较好的图像。我们选用的是CNV系列超低照度彩色转黑白摄像机,彩色时最低照度为0·004LUX,黑白时为0·001LUX,这样使夜晚有较好的观察效果。
2)监控光端机。它是视频和控制信号的接入和传输设备,它具有可靠性高、不易受干扰、传输信号清晰等特点;采用国际先进的SOC数字信号处理,结合最新的光纤通信传输技术,以全数字无压缩、无损伤广播级传输方式。
3)视频服务器。前端信号采集设备采用中路通讯CNV系列采集视频服务器,由于该系统强大的数据处理和系统集成能力,可以实现在一个软件平台上完成数字图像监控采集、压缩、存储、传输、防盗报警监控管理、远程控制等功能,从而降低系统的造价、提高了监控维护的效率并降低了使用难度。
图像压缩卡可以高效的压缩处理接入的图像,通过电脑监视器就可以实现所有图像的实时动态监视,同时利用该系统可以调用存储在硬盘中的历史资料,本系统采用业内顶尖压缩技术MPEG-4/H·264算法,压缩比高,每路每小时只需90~180M硬盘空间(包括视音频),网络传输所需带宽284~1M可调。此外实现了自动磁盘空间动态检测功能,图象动则录,不动则不录或慢录。另外系统还可以灵活的设置报警信号和图像的联动关系,当系统发生报警时,通过事先的设置,可以启动相应的摄像机录像及报警输出功能。同时控制中心也可同时得到报警信号,并可通过远端控制进行实时监控观察等功能。
4)大屏幕拼接墙。大屏幕拼接墙系统采用原装进口投影机,投影机的全数字化高集成电路设计确保了系统稳定性。由于投影机采用先进的技术,投影机设备无烧毁坏死现象,一天24h长期连续使用不会对投影机任何损坏,对显示效果没有任何影响。从安装调试完的显示到数年后的显示都能保持相同的显示效果,达到同样的清晰度、分辨率、精度。
通过外置图像拼接处理器可以通过网络服务器实现各个系统之间的信息交换与共享,以及其他高分辨率计算机网络数字信号和模拟信号在大屏幕上开窗口显示;可以实现多路视频信号和多路RGB信号在大屏幕上任意位置切换显示。
实现原理
1)9台室外全方位摄像机(分体式结构)信号通过各自光发射机分别将本地视频信号通过光纤送入监控中心集中式光接收机。
2)传入监控中心的所有视频进入视频分配器将每一路视频信号分成相同的4路视频信号。
3)将视频分配器分配的每一路的视频信号取出1路送入视频服务器已完成浏览、控制、录像、检索、网传的功能。
4)将视频分配器分配的每一路的视频信号取出1路送入视频矩阵进入大屏幕进行拼接处理。
5)视频分配器的控制信号通过光端机同时能传反向控制信号,对摄像机进行操作实现上、下、左、右、推远、拉近、焦距、焦距-、光圈大、光圈小功能。
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