物聯(lián)網(wǎng)、3G以及4G、5G網(wǎng)絡(luò)等圖像傳輸和處理技術(shù)、終端接收技術(shù)的迅速發(fā)展，對于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及核心技術(shù)帶來了顯著影響，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)也隨之出現(xiàn)了革新。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于所采集的圖像信息豐富多樣、像素高清、技術(shù)先進以及便利直觀等優(yōu)勢和特點，因此，在不同領(lǐng)域、不同場合等都得到了廣泛應(yīng)用和普及。
一、視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展歷程
作為安全防范體系的重要內(nèi)容之一，視頻監(jiān)控具有技術(shù)先進、防范能力極強、便利直觀等優(yōu)勢，通過安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以對所監(jiān)控范圍內(nèi)的情況進行實時監(jiān)視和分析，并且可以將被監(jiān)控范圍內(nèi)的場景等全部記錄下來，為以后處理某些意外情況和事件等提供最有力的證據(jù)和支持。此外，視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以和報警系統(tǒng)等進行相連，從而實行自動報警，可以達到有效避免某些安全事故發(fā)生的目的。
近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息科技技術(shù)的迅猛發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中也充分運用了芯片技術(shù)、音頻采集技術(shù)、編碼壓縮等先進技術(shù)，從而視頻監(jiān)控系統(tǒng)也經(jīng)歷了從模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字視頻監(jiān)控以及全數(shù)字視頻監(jiān)控3個時代，相應(yīng)的，視頻監(jiān)控產(chǎn)品也進行了不斷的升級、完善和優(yōu)化，為安全防范提供更加有力的支撐和支持作用。下面主要對視頻監(jiān)控所經(jīng)歷的3個時代所利用的設(shè)備以及關(guān)鍵技術(shù)等進行詳細的說明。
第一時代：模擬視頻監(jiān)控時代。
該時代主要開始于20世紀70年代，視頻切換矩陣是核心裝備之一。多畫面切割器、視頻矩陣、模擬監(jiān)控器、磁帶錄像機等構(gòu)成了模擬視頻監(jiān)控時代的主要設(shè)備。其傳輸方式主要是利用同軸電纜，由主機進行控制以模擬的方式進行傳輸，錄像存儲的媒介主要是以VCR為主。但是由于VCR磁帶有限的存儲空間，因此，為了實現(xiàn)錄像能夠長期存儲的目的，就必須經(jīng)常更換VCR磁帶。在模擬視頻監(jiān)控時代，由于VCR存儲空間有限的原因，因此，導致模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著自動化效率較低、錄像檢索慢等問題有待解決。
第二時代：半數(shù)字視頻監(jiān)控時代。
該時代主要開始于20世紀90年代。硬盤刻錄機是半數(shù)字視頻監(jiān)控時代最主要的核心設(shè)備。DVR是半數(shù)字視頻監(jiān)控時代的主要標志性產(chǎn)品，通過DVR，對模擬的視頻信號進行數(shù)字化編碼并且進行存儲。在該時代，VCR被DVR所替代，從而有效解決了在模擬時代所遺留的自動化效率低下、檢索較慢等問題。
第三時代：全數(shù)字（網(wǎng)絡(luò)）視頻監(jiān)控時代。
全數(shù)字視頻監(jiān)控時代就是當前所謂的智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時代，在該時代，由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備開放而且分散等特性，從而在智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時代并沒有核心的硬件設(shè)備。視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)攝像機以及中央管理平臺構(gòu)成了全數(shù)字視頻監(jiān)控時代的主要設(shè)備。在全是字視頻監(jiān)控時代，主要采用視頻內(nèi)容分析技術(shù)完成網(wǎng)絡(luò)視頻存儲、視頻播放以及傳輸?shù)裙δ埽瑥亩沟靡曨l監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度、指揮、控制等功能和作用能夠得到充分有效的發(fā)揮。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的主要用途是用來實時監(jiān)控，主要是通過網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由三個部分構(gòu)成，分別為前端監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控中心及即監(jiān)控工作站。前端監(jiān)控設(shè)備是監(jiān)控過程中的基礎(chǔ)設(shè)備，包括攝像頭、麥克風、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器等；監(jiān)控中心則包括服務(wù)器軟件、監(jiān)控墻及流媒體服務(wù)器等；監(jiān)控工作站多以客戶端形式存在。用戶安裝客戶端后便可獲取合法權(quán)限登錄并使用系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)具體工作流程如下：先由前端設(shè)備攝入圖像或聲音，如攝像頭可采集圖像信息，麥克風可采集聲音信號。然后，在視頻服務(wù)器的作用下對信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并通過壓縮技術(shù)對這些信息進行數(shù)字化處理。信號處理完成后將處理后的視頻在網(wǎng)上發(fā)布。最后，由中央控制室將整個監(jiān)控系統(tǒng)接入局域網(wǎng)當中，以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的管理及錄像。此外，還可利用解碼器將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示器上，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻實時監(jiān)控。
二、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展歷程
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展至今一共經(jīng)歷了四個階段：
?。ㄒ唬┙嚯x監(jiān)控
在視頻監(jiān)控發(fā)初期，主要是采用視頻同軸電纜將視頻圖像由前端監(jiān)控點導入監(jiān)控中心，再在顯示設(shè)備上播放。在監(jiān)控點數(shù)量增加的情況下，視頻顯示設(shè)備及錄像設(shè)備也會大幅度上升，大幅增加了建設(shè)成本及管理難度。視頻矩陣技術(shù)的引入則有效解決了上述問題，讓大量視頻圖像可切換顯示，分配共享。模擬視頻只適用于近距離傳輸，無法實現(xiàn)遠距離大容量視頻傳輸，且不能做到多中心多級聯(lián)網(wǎng)，限制了其應(yīng)用范圍。
?。ǘ┞?lián)網(wǎng)監(jiān)控
20世紀90年代中葉，光端機的出現(xiàn)讓視頻圖像遠距離傳輸問題得到了解決。借助數(shù)字光端機，并通過復用技術(shù)進行傳輸，不但提升了視頻傳輸質(zhì)量、容量，也讓傳輸業(yè)務(wù)類型得到了豐富。同時，在RS232/422的作用下實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控。但由于RS232/422數(shù)據(jù)傳輸速率較低，且節(jié)點無法任意編號，也無法進行遠程管理，讓聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控規(guī)模受到了一定制約。
?。ㄈ㊣P網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控
網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣的不斷成熟也標志著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)進入了IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控時代。網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣以IP網(wǎng)絡(luò)作為媒介，以TCP/IP協(xié)議，借助網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器、網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、網(wǎng)絡(luò)視頻存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺，可實現(xiàn)全網(wǎng)視頻統(tǒng)一管理，并可進行靈活的后臺操作。
?。ㄋ模┕饫w網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控
利用數(shù)字技術(shù)可對模擬視頻進行數(shù)字化編碼，但并不需要視頻壓縮。經(jīng)過數(shù)字化處理的視頻信號可通過光纖網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，即可實現(xiàn)前端一體化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、處理數(shù)字化、系統(tǒng)集成化。
三、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀
中央管理平臺、前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及客戶端組成了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要內(nèi)容，下面對這些設(shè)備從邏輯結(jié)構(gòu)、設(shè)備的功能等方面進行詳細的探討。
1.網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的邏輯結(jié)構(gòu)
中心管理平臺、前端設(shè)備、支撐系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及客戶端共同組成了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。中心管理平臺所實現(xiàn)的具體功能和作用是控制信號和命令、實現(xiàn)媒體的交換、用戶管理、業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、計費管理以及統(tǒng)計分析等功能。中心管理單元、媒體分發(fā)單元、媒體存儲單元、業(yè)務(wù)管理單元等是監(jiān)控中心的重要組成部分。中心管理單元、媒體分發(fā)單元以及媒體存儲單元共同完成控制信令、轉(zhuǎn)換協(xié)議、媒體調(diào)度、信號分發(fā)以及存儲等功能。
2.網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的系統(tǒng)構(gòu)成說明
?。?）前端設(shè)備。在中心管理單元的控制下，前端設(shè)備主要的功能是利用前端設(shè)備，例如：攝像機或者是麥克風分別完成視頻流、音頻流采集的環(huán)節(jié)，同時利用控制口的功能進行報警信息的采集?？偠灾岸嗽O(shè)備的主要作用是完成信號的采集。
?。?）監(jiān)控客戶端。在前端設(shè)備采集完成后，監(jiān)控客戶端負責將所采集到的音頻流、視頻流以及報警信息等傳輸給監(jiān)控用戶，然后，監(jiān)控客戶端根據(jù)監(jiān)控用戶的相關(guān)指令對前端設(shè)備等進行操作。
（3）中心管理平臺。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、互聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)器、視頻接入服務(wù)器、視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器以及視頻存儲服務(wù)器等設(shè)備共同組成了中心管理平臺的主要內(nèi)容。中心管理平臺是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心所在，它主要實現(xiàn)系統(tǒng)的權(quán)限分配、用戶管理、業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理以及計費管理等功能。
?。?）傳輸網(wǎng)絡(luò)。利用中國聯(lián)通、中國移動等網(wǎng)絡(luò)運營商作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)視頻、音頻傳輸、指令控制以及其他數(shù)據(jù)信息傳輸或者是將報警信息及時進行傳達等功能。
四、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢
智能化是未來網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的重要發(fā)展方向。同時，在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展過程中，還要注重自主知識產(chǎn)權(quán)保護，這樣才能讓相關(guān)企業(yè)在市場上獲得真正的技術(shù)地位。國家相關(guān)部門也應(yīng)該對安防、視頻監(jiān)控等行業(yè)等給予政策扶持，以創(chuàng)造出良好的行業(yè)發(fā)展氛圍，促使其健康發(fā)展。
