视频监控系统高清化浅析

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      网络高清视频监控在平安城市中的应用越来越多，更多的用户愿意并喜欢上了高清视频监控，高清所带来的超高画质、超宽场景给人以极大的视觉震撼。网络监控逐渐取代模拟监控、高清监控逐渐取代标清监控已经成为了当今平安城市建设中不可逆转的趋势。网络高清视频监控不仅仅可以给用户带来更加清晰的图像细节，还能带给智能分析系统更多的数据来源，极大的丰富了监控数据的再利用再开发，为人们使用监控系统带来了极大的便利。高清视频监控，正一步步改变着人们的生活。

　　网络高清视频监控正突飞猛进的发展，从清晰度上来说，从百万像素，到200万，再到300万，500万等都已经有众多的产品在市场上应用;从市场份额上来说，高清方案已经逐渐普及，传统监控领域高清所占市场份额也在逐步增大，据国际权威电子行业研究机构IMSRESEARCH发布的报告表明，未来五年内，高清监控产品所占市场份额将会超越传统的标清监控产品[1]。面对高清潮流，在平安工程的建设中，用户尤其是公安民警们更需要关注的是，如何让网络高清视频监控系统稳定良好的运行，从而使高清真正的服务于大众，实现平安杭州，和谐家园的美好夙愿。

　　一、网络高清监控简介

　　图1.网络视频监控系统

　　如图1所示，这是一个标准的网络视频监控系统，由五个部分构成：前端采集单元、数据传输单元、专业存储单元、控制平台单元以及图像显示单元。其实，网络高清视频监控系统也是由这五个基本的部分组成，只是，和传统的网络监控系统所不同的是，高清监控的每一部分都要求适应高清视频的需求，如前端采集部分，则需要高清网络摄像机作为采集单元，只有这样，用户最终从图像显示单元所看到的图像才可能是高度清晰的、细节充分的画面，当然，此时的图像显示单元也是高清图像显示单元，如高清解码设备、高清拼接屏等。

　　网络高清视频监控系统的五个部分有机结合，形成一个完整可靠的整体，为用户带来高清的视觉体验。各个部分各施其职，在一个完整标准的高清监控系统中，五个部分缺一不可。

　　1.高清前端采集单元

　　前端采集单元，一般而言，包括治安监控摄像机、卡口摄像机以及电子警察等摄像单元。以治安监控摄像机为例，可以分为云台摄像机和固定摄像机，这两者的区别，顾名思义，即是否可以进行云台控制、是否可以进行摄像方向的调整，在平安工程应用中，它们经常以球型摄像机和枪型摄像机的形式出现。其实，对于平安工程而言，摄像机还有很多非常重要的性能指标值得关注，比如彩色低照度性能、强光抑制功能、图像帧数等基本指标，这些指标都决定着一台前端摄像机(包括高清摄像机)采集图像的效果好坏。图2所示是一台枪型摄像机。

　　图2.枪型摄像机

　　2.数据传输单元

　　既然是网络高清视频监控系统，网络对于监控系统就尤为重要，这就要求在进行系统设计的时候要充分考虑到网络状况，对网络要进行专门专业的设计和考虑。在网络高清监控系统中，网络正是数据传输的重要承载体。

　　在平安工程中，通常会涉及到多种网络设备的选择，包括接入交换机、汇聚交换机以及核心交换机，不同交换机在视频承载网中分摊不同的任务。网络也有多种拓扑结构，包括总线型、环型、星型以及混合型，各种拓扑和各种网络设备配合在一起，可以组成多种多样的网络架构，应对不同的视频监控系统需求。所以，在网络高清视频监控系统中，一个好的网络设计，一个好的网络环境，对监控系统正常高速的运转，极其关键。图3是核心交换机。

　　图3.核心交换机

　　3.专业存储单元

　　在平安工程建设中，不仅仅监控清晰度越来越高，同时新增建设点位也在呈现指数增长，随之而来的就是海量数据的存储与管理。在监控系统中，存储单元同样是必不可少的，视频监控系统不仅仅需要实时的现场画面，更关键的是，还可以在事件或事故之后及时回看事发现场当时的状况，这就对专业存储单元提出了严格的要求。平安工程中要求事发录像能及时查看、迅速查找、完整保存，也就要求了录像回放速度的快速，录像搜寻的高效，以及录像保存的可靠。另外，录像存储成本一直是业界津津乐道的一个话题，众所周知，数据量越大，要求的存储设备也就越多，设备维护工作也就越大，设备功耗也水涨船高，从而存储成本随之增加，在高清监控系统中，海量的高清数据使存储成本的探讨也更具意义。

　　4.控制平台单元

　　监控平台相当于整个监控系统的大脑，它是系统与用户实现人机互动的桥梁，也是用户管理查看系统工作状态的工具。一个基础的监控平台可以对监控设备进行统一的配置和管理，比如让前端设备与后端存储进行合理的通信，制定相应的存储策略，设定不同权限用户的优先级，查看系统设备状态等等;监控平台还可以对设备进行实时控制，远程控制云台转动、机动变焦镜头的焦距缩放，或是对实时图像进行手动抓拍，实现非现场执法;当今，在大联网的趋势下，通过统一的标准，平台还承担着互通任务，通过平台对接，可以完成不同监控系统之间的交流管理，在平安工程中则表现为上级监控系统管理下级监控系统，下级监控系统推送视频数据到上级监控系统。

　　5.图像显示单元

　　图像显示单元是监控系统的窗户，用户通过它可以看到实时图像和录像回放，这也正是视频监控系统所存在的目的。图像显示单元一般分为两个部分:解码设备和显示设备，解码设备负责将编码数据解码为显示设备能够识别的数据，然后通过显示设备实现图像的显示。在高清视频监控系统中，由于视频数据的海量性，使得解码设备的工作量相对较高，所以对其性能要求也就更高，同时还要求解码设备能够对图像显示进行分配管理，如实现轮巡、分屏等基本显示功能。而一个好的显示器才能够提供好的画面质量，所以对于高清视频而言，高清显示器也是必不可少。图4所示为公安民警正在利用指挥中心中的客户端和电视墙对监控系统进行相关操作。

　　图4.某指挥中心示意图