1、全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心解決方案廣州德特信息技術(shù)有限公司 潘智勝一、綜述寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日趨普及以及數(shù)字技術(shù)在安防產(chǎn)品中的應(yīng)用，為整個(gè)安防產(chǎn)業(yè)帶來革命性的改變。在圖像監(jiān)控產(chǎn)品領(lǐng)域，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的導(dǎo)入大大拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，使得以往費(fèi)用代價(jià)高昂或難以實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用變得輕而易舉，遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診、遠(yuǎn)程幼兒看護(hù)、連鎖店遠(yuǎn)程監(jiān)控管理、街道治安遠(yuǎn)程監(jiān)控、考場遠(yuǎn)程監(jiān)控、海關(guān)進(jìn)出口遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)吧遠(yuǎn)程監(jiān)控等新興應(yīng)用脫穎而出，市場前景日益廣泛。從發(fā)展的角度而言，數(shù)字監(jiān)控部分取代乃至完全取代模擬監(jiān)控、準(zhǔn)數(shù)字監(jiān)控，僅僅是一個(gè)時(shí)間問題。根據(jù)某安防專業(yè)媒體的調(diào)查分析資料顯示：2003年國內(nèi)安防業(yè)監(jiān)控產(chǎn)品市場總額大約為

2、30億元（不含工程費(fèi)用），其中以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為代表的全數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品在其中所占份額為5%；今后三年國內(nèi)監(jiān)控產(chǎn)品市場總額將會(huì)以20%的增速發(fā)展，而其中的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器類數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品將會(huì)以75%的增速發(fā)展，從而在三年后使其在監(jiān)控產(chǎn)品市場中所占比例由目前的5%份額擴(kuò)大到15%左右。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)不僅符合信息產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展趨勢(shì)，而且代表了監(jiān)控行業(yè)的未來發(fā)展方向，蘊(yùn)藏著巨大的商機(jī)和經(jīng)濟(jì)效益。作為第三代全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的核心產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器正日益受到安防工程商以及最終用戶的關(guān)注。通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，可以將傳統(tǒng)攝像機(jī)捕捉的圖像進(jìn)行數(shù)字化編碼壓縮處理后，通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、Internet或其它網(wǎng)

3、絡(luò)方式傳送到網(wǎng)絡(luò)所延伸到的任何地方，千里之外的網(wǎng)絡(luò)終端用戶通過普通電腦就可以對(duì)遠(yuǎn)程圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控、錄像、管理。但是，在基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器產(chǎn)品的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用解決方案設(shè)計(jì)過程中，我們經(jīng)常遇到的來自安防工程商或最終用戶的一個(gè)問題就是：如何構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心解決方案？二、傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心架構(gòu)監(jiān)控中心的主要功能是監(jiān)視、控制管理和錄像。在傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，前端攝像機(jī)攝取的圖像通過視頻電纜或光纖傳送到監(jiān)控中心。為實(shí)現(xiàn)圖像的監(jiān)視、控制和錄像功能，監(jiān)控中心配備了包括監(jiān)視電視墻、錄像機(jī)、視頻切換矩陣、畫面分割器等繁多設(shè)備，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣且占用空間（如圖一所

4、示）。圖一 傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心結(jié)構(gòu)示意圖但是，或許是模擬監(jiān)控系統(tǒng)在用戶心目中的形象慣性使然，即使在數(shù)字化時(shí)代設(shè)備愈加精簡智能化的今天，我們的監(jiān)控中心大廳一個(gè)比一個(gè)大而壯觀，監(jiān)控中心的屏幕一個(gè)比一個(gè)大，監(jiān)控中心的監(jiān)視器數(shù)量一個(gè)比一個(gè)多，媒體對(duì)這些系統(tǒng)的宣傳也一個(gè)比一個(gè)來勁。然而,這恰恰是用戶的舍本逐末，追求表面的監(jiān)控中心的壯觀而忽略了監(jiān)控中心的實(shí)際功能效果。其實(shí)，在國外，許多監(jiān)控中心往往在一間不太大的屋子里,有的甚至沒有大屏幕,有的還無人值守,但功能效果不錯(cuò)。而且，處于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的現(xiàn)代用戶，其實(shí)每個(gè)人都可以通過自己的計(jì)算機(jī)終端部分地執(zhí)行監(jiān)控中心的功能。三、全數(shù)字監(jiān)控中心解決方案說明1、全

5、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)模式由于采用不同的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器設(shè)備類型，其組建的全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異較大，因此在談及全數(shù)字監(jiān)控中心解決方案時(shí)，首先介紹目前主流的兩種全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)模式。系統(tǒng)模式一，硬件編碼、硬件解碼。采用這種方式構(gòu)建的全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，其前端采用編碼型的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器（下簡稱“編碼器”）將模擬圖像信號(hào)數(shù)字化編碼壓縮后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心；在監(jiān)控中心，一方面利用電腦主機(jī)執(zhí)行錄像、管理控制等功能，另一方面通過解碼型的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器（下簡稱“解碼器”）將數(shù)字壓縮信號(hào)還原成模擬視頻信號(hào)在模擬監(jiān)視器上顯示。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖二所示（為保證可比性，假設(shè)條件前端共有16個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，要求監(jiān)控中心配備4

6、臺(tái)監(jiān)視器每臺(tái)監(jiān)視器4畫面分割顯示，下同。）。圖二 純硬件編解碼的全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)模式二：硬件編碼，軟件解碼。采用這種方式構(gòu)建的全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，其前端采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將模擬圖像信號(hào)數(shù)字化編碼壓縮后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心，利用電腦運(yùn)行專用的后臺(tái)監(jiān)控管理軟件，執(zhí)行信號(hào)解碼還原顯示、錄像、控制等功能，需要特別指出的是：后臺(tái)監(jiān)控管理軟件將數(shù)字壓縮信號(hào)解碼成數(shù)字視頻信號(hào)并通過電腦顯示器進(jìn)行數(shù)字化顯示。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖三所示。這里，電腦的數(shù)量通常根據(jù)顯示器數(shù)量對(duì)等配備。圖三 硬件編碼、軟件解碼的全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2、優(yōu)劣分析l 系統(tǒng)中心造價(jià)根據(jù)我們的估算，采用系統(tǒng)模式一組建的監(jiān)控中

7、心設(shè)備投資要高于模式二至少30%以上。以下是兩種類型網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器產(chǎn)品組建的監(jiān)控中心投入設(shè)備對(duì)比表：解碼設(shè)備顯示設(shè)備控制管理設(shè)備錄像設(shè)備模式一解碼器，與系統(tǒng)前端編碼器數(shù)量對(duì)等配備。模擬監(jiān)視器，如果需要多畫面同屏顯示，則需增加畫面分割器。電腦電腦數(shù)字錄像模式二軟件解碼電腦顯示器電腦電腦數(shù)字錄像備注模式二的解碼軟件通常由廠家免費(fèi)提供，因此投入為零。模式二需要配備等量電腦主機(jī)，因此投入大于模式一。兩種模式的投入費(fèi)用基本一致。模式二電腦數(shù)字錄像設(shè)備和顯示電腦主機(jī)兼用，因此投入為零。l 系統(tǒng)顯示效果從以上分析我們知道，系統(tǒng)模式一通過編碼器（即編碼型網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器）將前端的模擬信號(hào)數(shù)字化壓縮后傳輸至監(jiān)控管

8、理中心，在中心再通過解碼器（即解碼型網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器）將數(shù)字信號(hào)解壓縮并轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)在監(jiān)視器上顯示；而系統(tǒng)模式二通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將前端的模擬信號(hào)數(shù)字化壓縮后傳輸至監(jiān)控管理中心，在中心通過監(jiān)控主機(jī)上運(yùn)行的專用后臺(tái)監(jiān)控管理軟件將數(shù)字信號(hào)解壓縮后直接在電腦顯示器上數(shù)字化顯示。一方面，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后再將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)，必然會(huì)出現(xiàn)明顯的失真、衰減等；另一方面，模擬監(jiān)視器的顯示效果本身就遠(yuǎn)不如數(shù)字化高分辨率的顯示器。因此，從圖像效果上而言，系統(tǒng)模式一遠(yuǎn)不如系統(tǒng)模式二。l 系統(tǒng)功能的可操控性無論模式一或模式二，基本上都會(huì)采用電腦作為系統(tǒng)控制操作設(shè)備。但是，系統(tǒng)模式二電腦主機(jī)運(yùn)行專用的后

9、臺(tái)監(jiān)控管理軟件，可執(zhí)行信號(hào)解碼還原顯示、畫面分割、分組輪巡、錄像、前端云鏡控制、前端網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器參數(shù)設(shè)置等功能，所有需要的控制功能均可以通過一臺(tái)電腦主機(jī)完成。與系統(tǒng)模式二相比，系統(tǒng)模式一電腦主機(jī)的操控功能就少了很多，比如畫面分割、分組輪巡等功能，除非再增加模擬畫面分割器、矩陣主機(jī)等設(shè)備，否則根本無法實(shí)現(xiàn)。l 監(jiān)控中心的可擴(kuò)容性系統(tǒng)的擴(kuò)容主要包括前端監(jiān)控點(diǎn)的增加、監(jiān)控中心顯示畫面（顯示設(shè)備的增加以及單顯示設(shè)備上顯示畫面的增加）的增加。對(duì)于系統(tǒng)模式二，根據(jù)不同的擴(kuò)容要求，監(jiān)控中心僅需要增加顯示電腦即可。而對(duì)于系統(tǒng)模式一，不同的擴(kuò)容要求將會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控中心設(shè)備的較大程度調(diào)整，除了解碼器和監(jiān)視器數(shù)量的增

10、加外，還需要增加或更換畫面分割器設(shè)備，甚至要對(duì)監(jiān)控中心的系統(tǒng)布線進(jìn)行較大程度的改造。從以上分析比較可以看出，無論系統(tǒng)造價(jià)、顯示效果、功能的可操控性還是中心的可擴(kuò)容性方面，系統(tǒng)模式二均比系統(tǒng)模式一更勝一籌。為了更清楚地說明系統(tǒng)模式二的監(jiān)控中心結(jié)構(gòu)和功能，以下以具體項(xiàng)目應(yīng)用為例進(jìn)行介紹。四、實(shí)際應(yīng)用案例說明作為2003年廣州十大明星樓盤之一的廣州星河灣花園小區(qū)，其開發(fā)商從系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)際需求出發(fā)，在綜合比較分析國內(nèi)監(jiān)控市場上各種監(jiān)控模式及解決方案的基礎(chǔ)上，同時(shí)吸取前幾年小區(qū)一、二期工程中所采用的基于硬盤錄像機(jī)的準(zhǔn)數(shù)字視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的前提下，決定在小區(qū)第三期一區(qū)樓盤中采用基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器

11、的第三代全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。廣州星河灣花園小區(qū)第三期一區(qū)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)工程項(xiàng)目，按照實(shí)際需求規(guī)劃配置108臺(tái)攝像機(jī)，分別對(duì)小區(qū)內(nèi)部樓道、樓內(nèi)大堂與電梯口、地下室停車場、小區(qū)周邊出入口等重要地點(diǎn)進(jìn)行視頻圖像監(jiān)控。系統(tǒng)共配備27臺(tái)“翔視”DT-1004V四路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，分別安放在各樓棟的弱電房內(nèi)。樓棟內(nèi)以及附近地下車庫的監(jiān)控?cái)z像機(jī)每4臺(tái)攝像機(jī)就近接入弱電房內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器連入小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)將數(shù)字圖像信號(hào)發(fā)送到監(jiān)控中心。開發(fā)商要求：系統(tǒng)監(jiān)控中心通過電腦實(shí)現(xiàn)高度智能化控制管理，包括前端攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭控制、多畫面同屏分割顯示、畫面分組自動(dòng)輪巡切換、圖片抓拍、電子地圖等功能

12、；提供實(shí)時(shí)、定時(shí)、報(bào)警觸發(fā)、隨時(shí)啟停等多種錄像模式以及對(duì)錄像資料的智能化快速回放查詢；系統(tǒng)監(jiān)控中心要求以“電視墻”方式實(shí)時(shí)顯示所有108路圖像，并且可以任意調(diào)用、放大指定的圖像；系統(tǒng)網(wǎng)內(nèi)的主控管理電腦可以任意調(diào)用視頻圖像的錄像資料。根據(jù)上述要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位和設(shè)備廠家協(xié)商做出以下解決方式：l 由于翔視網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器后臺(tái)的“翔視網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)”管理軟件具備最多16畫面分割顯示功能，而本系統(tǒng)總共有108路視頻圖像，全部要求實(shí)時(shí)錄像和顯示，因此，監(jiān)控中心配置8臺(tái)電腦并安裝配套的“翔視網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)”管理軟件，其中1臺(tái)作為監(jiān)控主機(jī)，執(zhí)行系統(tǒng)管理以及對(duì)前端網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器設(shè)置的功能，實(shí)時(shí)調(diào)用顯

13、示任意一路視頻圖像或回放任意一路的歷史錄像資料，執(zhí)行對(duì)任意監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭的控制，但不執(zhí)行錄像功能；另外7臺(tái)電腦作為監(jiān)控副機(jī)（其中6臺(tái)每臺(tái)負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)指定的16路視頻圖像的顯示、錄像功能，另外1臺(tái)負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)余下的12路視頻圖像的顯示、錄像功能。）執(zhí)行指定視頻圖像的顯示、錄像功能。l 7臺(tái)監(jiān)控副機(jī)均配備17英寸顯示器，顯示器固定安放在電視墻柜里，全屏顯示直接組合成監(jiān)視墻（即電視墻）；監(jiān)控主機(jī)的顯示器直接擺放在操作臺(tái)上以便于日常操作管理；監(jiān)控電腦機(jī)箱全部放置在機(jī)柜里。l 考慮到操作臺(tái)空間的有限性，再加上日常控制操作以監(jiān)控主機(jī)為主，因此所有電腦通過切換器共用一套鼠標(biāo)鍵盤實(shí)現(xiàn)控制管理操作。l 監(jiān)控電腦配置為：CPU P4 2.4G，內(nèi)存512M DDR，顯卡GFORCE4