网络视频监控

在PSTN网上,利用用户现有的电话线进行多媒体(尤其是视频信号)传输可以采用几种不同的方式:

1、MODEM接入，采用低数据速率的H.263会议电视视频压缩标准，将几十K的数据流通过28.8Kbps的V.34 MODEM接入PSTN网，传输CIF、QCIF每秒5~15帧的图像。33.5Kbps至56Kbps的Modem已很普及，这种传输方式有利于低速率的视频传输，帧率也可以进一步提高;

2、XSDL接入，主要包括ASDL(下行速率1.5~9Mbps，上行速率16~640Kbps，传输距离5.5KM)，主要用于视频点播和视频广播;HSDL使用一对两对双绞线，双向速率为1.5~2Mbps，传输距离约为5KM，可作电视会议或双向视频控制。

3、DDN方式，DDN是利用数字通道提供半永久性连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络。它主要提供中、高速率，高质量点到点和点到多点的数字专用链路，以便向用户提供租用电路业务。其线路的通信速率为2.4~19.2Kbps，N×64Kbps(N=1~32)。它也可提供VPN业务。我国邮电部门已在全国范围内建成并开放了DDN业务，通信带宽为64K~2.048M(E1)。

4、ISDN方式，ISDN的信道类型分为信息信道与控制信道。 ISDN用户/网络接口有两种结构:基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)，基本速率接口是将现有电话网中的普通用户线作为ISDN的用户线而规定的接口，它由2个B和一个D信道组成，成为2B+D口，传输速率为144Kbps;PRI接口则是由30个B信道和一个D信道组成成为30B+D口，传输速率为2Mbps相当于一个E1口。

5、光纤信道，传输质量高，信道稳定。光通信端机包括PCM基群复接设备、二次群、三次群、四次群等跳群复接设备。其中PCM基群复接设备向用户提供符合G.703标准的64Kbps接口，可以将低速率的视频数据直接送入PCM终端进行传输。而复接设备直接向用户提供符合G.703标准的E1接口，其速率为2.048Mbps的传输信道带宽，经G.703/V.35 E1通信卡将视频监控终端 接入光纤线路。

6、无线传输，无线传输主要是指数传电台和无线扩频传输，在大多数企业单位都有自己的无线专网，无线专网可以支持多点远端接入，它们一般可以提供64K~42Mbps的信道带宽。同时，这些无线专网在建设规划时，大都已预留出用作传输视频图像的带宽，只要将视频终端以IP方式接入并与原来的数据、话音业务作无缝连接，即可实现多媒体通信。

7、VSAT卫星线路，卫星传输系统覆盖地域广，施工量少，是其它传输系统无法替代的，特别是对移动的VSAT站，具有机动性，是军队国防部门通信的重要手段，卫星甚小口径地面站也是偏远地区的主要通信手段，一般用户可以向卫星运营公司租用卫星线路，如将64Kbps串行数据转换为V.35接口建立视频连接。

教育:远程监控学校的操场、走廊、大厅以及教室，也包括对一些建筑物的监控;

交通:远程监控火车站、铁路轨道、高速公路以及机场的安全;

银行:应用于银行各分支机构或者是街头的ATM取款机，替代繁冗的传统安全监视手段;

政府:安保和监视应用，通常集成到已有的系统中;

商场:对各大型超市的分支机构进行安全监视和远程管理，方便快速高效的管理;

工业:对生产线、后勤部门、库房存储系统进行监控，提高了厂区的安全性。

网络视频监控即IP监控， IP是Internet Protocol(因特网协议)的缩写，它是通过计算机网络进行交流的最常用的协议之一。

网络视频监控组成部分:网络视频监控系统总体上分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次，具体由前端编码单元、中心业务平台、网络录像单元、客户端单元以及解码单元组成。

前端编码单元位于前端接入层，它通过数据通信网络接入中心业务平台，用于实现监控点视音频信息和报警信息的采集、编码、传输以及外围设备(如摄像机、云台、矩阵等)的控制。前端编码单元具体设备包括视频服务器、网络摄像机、DVR等。

中心业务平台位于媒体交换层，是整个网络视频监控系统的核心，逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。在分级应用环境下，中心业务平台需要支持多级级联功能。中心业务平台在实现上可以基于"服务器+平台软件"方式，也可以基于嵌入式硬件方式。

网络录像单元位于媒体交换层，用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理功能。网络录像单元可以通过中心业务平台外接存储设备的方式来实现，也可以通过"服务器+录像软件+存储设备"的方式来实现。网络录像单元需支持分布式部署。

客户端单元是远程图像集中监控和维护管理的应用平台，是基于PC的监控客户端业务软件，可采用B/S或C/S架构，主要实现用户登录、图像浏览、录像回放、辅助设备控制、码流控制等业务功能。

解码单元即视频解码器，主要负责在客户端单元的控制与管理下，实现前端监控信号解码输出，输出后的模拟视频信号可直接送至监视器、电视机等图像显示设备。

IP视频监控系统包括网络视频服务器监控系统和IPCamera监控系统，其中IPCamera是系统的前端处理部分。CCD/CMOS图像传感器把场景的光信号转变为电信号，这些电信号转换为数字信号后通过数据接口传输到DSP存储器。

DSP作为IPCamera的数字图像处理和压缩以及操作系统运行的主处理器芯片,完成图像压缩、编码的同时把数据流送到硬盘或其他存储设备中保存。可以想见，前端设备对视频图像质量好坏有极大影响。因此，处理器的选择在开发人员如何能够成功地满足数字视频监控产品的设计需求上扮演了重要角色。

市场上，ASIC、FPGA与传统的DSP是常见的几种方案，每种都有自己的特点。其中，ASIC比较适合没有算法基础的研发队伍采用，因为ASIC芯片本身的压缩算法可以帮助加快产品研发进度。

但是，随着音/视频格式和标准的不断演进，这种方案的灵活性对它在视频监控领域的广泛应用又成为一种限制。相比之下，传统的DSP处理具有更加灵活的处理能力，在数据处理方面也

更加强大。然而，DSP传统的处理架构的重点还是集中在数据运算能力上面，对于视频监控应用来说不够优化。对于那些具有复杂的控制能力和更高速媒体流需求的系统级应用来说，传统的DSP并不理想--DSP中更多的系统资源被浪费掉了。

由于具有强大的并行处理能力，在要求复杂和密集的视频信号处理的高端视频监控领域，理论上FPGA应该具有很大优势。遗憾的是，FPGA的产业生态环境、较大的功耗以及高昂的成本拖了它的后腿，使它很难成为这个应用领域的竞争者。

还有一种方案是采用MCU(ARM核)+DSP。由于ARM采用RISC指令集，适合处理控制代码，对视频编解码则力不从心。DSP则能弥补ARM的不足，其运算能力能够满足人们对视频流畅程度的需求。这种方案的思路是发挥ARM核的控制作用和DSP处理器的处理能力。但是，研发人员需要对MCU和DSP这两套代码进行掌握和维护，研发成本和对研发人员的要求都比较高。

显而易见，如果能够有一种处理平台，将MCU和DSP的性能融合起来，不但能克服ARM核+DSP所存在的瑕疵，同时能保留两则的优势特性。Blackfin处理器平台正是这样的汇聚平台，它给视频监控产品开发带来了新的力量。汇聚处理器将MCU和DSP的性能融合在一起，在单核上对uCLinux、协议栈和媒体流进行处理，将实时多媒体数据流及以控制为导向的任务进行优化。

Blackfin家族使用了MSA(MicroSignalArchitecture)架构，在一个单核架构中提供可编程的16/32位MCU和DSP功能，能够对控制、网络、多媒体以及信号处理区域进行划分。同样的开发环境适用于所有的Blackfin产品线，使IP视频监控产品的上市时间加快，成本大大降低。

《安防天下:智能网络视频监控技术详解与实践》是具有多年行业经验的安防专业人士呈现给行业的"诚意之作"，其目的在于和行业朋友分享、交流、探讨"智能网络视频监控系统"的原理、应用、产品、技术发展趋势等。《安防天下:智能网络视频监控技术详解与实践》的内容涉及了模拟视频监控系统、编码压缩、DVR、DVS、IPC、NVR、视频分析、高清摄像机、视频传输、CMS、视频存储、解码显示等各个环节，并辅有大量的相关应用案例供读者参考，以期让读者更好地理解和应用。

《安防天下:智能网络视频监控技术详解与实践》共分15章，第1章是概述部分，第2章简单介绍了模拟电视监控系统，第3~7章分别介绍了编码压缩技术、DVR技术、DVS技术、NVR技术、IPC技术，第8章介绍了高清监控系统，第9章介绍了视频内容分析技术，第10章介绍了网络传输系统，第11章介绍了CMS技术，第12章介绍了存储系统，第13章介绍了解码显示，第14章介绍了智能网络视频监控系统实战应用，第15章是智能网络视频监控系统相关应用的介绍。

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