详解视频监控系统的发展历程及发展趋势

物联网、3G以及4G、5G网络等图像传输和处理技术、终端接收技术的迅速发展，对于网络视频监控系统以及核心技术带来了显著影响，网络视频监控技术也随之出现了革新。网络视频监控系统由于所采集的图像信息丰富多样、像素高清、技术先进以及便利直观等优势和特点，因此，在不同领域、不同场合等都得到了广泛应用和普及。

一、视频监控技术发展历程

作为安全防范体系的重要内容之一，视频监控具有技术先进、防范能力极强、便利直观等优势，通过安装视频监控系统，可以对所监控范围内的情况进行实时监视和分析，并且可以将被监控范围内的场景等全部记录下来，为以后处理某些意外情况和事件等提供最有力的证据和支持。此外，视频监控系统还可以和报警系统等进行相连，从而实行自动报警，可以达到有效避免某些安全事故发生的目的。

近年来，随着互联网技术和信息科技技术的迅猛发展，视频监控系统中也充分运用了芯片技术、音频采集技术、编码压缩等先进技术，从而视频监控系统也经历了从模拟视频监控、半数字视频监控以及全数字视频监控3个时代，相应的，视频监控产品也进行了不断的升级、完善和优化，为安全防范提供更加有力的支撑和支持作用。下面主要对视频监控所经历的3个时代所利用的设备以及关键技术等进行详细的说明。

第一时代：模拟视频监控时代。

该时代主要开始于20世纪70年代，视频切换矩阵是核心装备之一。多画面切割器、视频矩阵、模拟监控器、磁带录像机等构成了模拟视频监控时代的主要设备。其传输方式主要是利用同轴电缆，由主机进行控制以模拟的方式进行传输，录像存储的媒介主要是以VCR为主。但是由于VCR磁带有限的存储空间，因此，为了实现录像能够长期存储的目的，就必须经常更换VCR磁带。在模拟视频监控时代，由于VCR存储空间有限的原因，因此，导致模拟视频监控系统存在着自动化效率较低、录像检索慢等问题有待解决。

第二时代：半数字视频监控时代。

该时代主要开始于20世纪90年代。硬盘刻录机是半数字视频监控时代最主要的核心设备。DVR是半数字视频监控时代的主要标志性产品，通过DVR，对模拟的视频信號进行数字化编码并且进行存储。在该时代，VCR被DVR所替代，从而有效解决了在模拟时代所遗留的自动化效率低下、检索较慢等问题。

第三时代：全数字（网络）视频监控时代。

全数字视频监控时代就是当前所谓的智能网络视频监控时代，在该时代，由于视频监控系统具备开放而且分散等特性，从而在智能网络视频监控时代并没有核心的硬件设备。视频编码器、网络摄像机以及中央管理平台构成了全数字视频监控时代的主要设备。在全是字视频监控时代，主要采用视频内容分析技术完成网络视频存储、视频播放以及传输等功能，从而使得视频监控系统的调度、指挥、控制等功能和作用能够得到充分有效的发挥。

网络视频监控技术的主要用途是用来实时监控，主要是通过网络视频监控系统来实现。网络视频监控系统由三个部分构成，分别为前端监控设备、监控中心及即监控工作站。前端监控设备是监控过程中的基础设备，包括摄像头、麦克风、网络视频编码器等；监控中心则包括服务器软件、监控墙及流媒体服务器等；监控工作站多以客户端形式存在。用户安装客户端后便可获取合法权限登录并使用系统。网络监控系统具体工作流程如下：先由前端设备摄入图像或声音，如摄像头可采集图像信息，麦克风可采集声音信号。然后，在视频服务器的作用下对信号进行数模转换，并通过压缩技术对这些信息进行数字化处理。信号处理完成后将处理后的视频在网上发布。最后，由中央控制室将整个监控系统接入局域网当中，以实现监控系统的管理及录像。此外，还可利用解码器将视频数据发送到显示器上，从而实现网络视频实时监控。

二、网络视频监控技术发展历程

网络视频监控技术发展至今一共经历了四个阶段：

（一）近距离监控

在视频监控发初期，主要是采用视频同轴电缆将视频图像由前端监控点导入监控中心，再在显示设备上播放。在监控点数量增加的情况下，视频显示设备及录像设备也会大幅度上升，大幅增加了建设成本及管理难度。视频矩阵技术的引入则有效解决了上述问题，让大量视频图像可切换显示，分配共享。模拟视频只适用于近距离传输，无法实现远距离大容量视频传输，且不能做到多中心多级联网，限制了其应用范围。

（二）联网监控

20世纪90年代中叶，光端机的出现让视频图像远距离传输问题得到了解决。借助数字光端机，并通过复用技术进行传输，不但提升了视频传输质量、容量，也让传输业务类型得到了丰富。同时，在RS232/422的作用下实现了联网视频监控。但由于RS232/422数据传输速率较低，且节点无法任意编号，也无法进行远程管理，让联网视频监控规模受到了一定制约。

（三）IP网络监控

网络虚拟矩阵的不断成熟也标志着网络视频监控技术进入了IP网络监控时代。网络虚拟矩阵以IP网络作为媒介，以TCP/IP协议，借助网络视频编解码器、网络交换机、路由器、网络视频存储设备、网络视频管理平台所构建的网络监控平台，可实现全网视频统一管理，并可进行灵活的后台操作。

（四）光纤网络监控

利用数字技术可对模拟视频进行数字化编码，但并不需要视频压缩。经过数字化处理的视频信号可通过光纤网络进行传输，即可实现前端一体化、传输网络化、处理数字化、系统集成化。

三、网络视频监控系统现状

中央管理平台、前端设备、传输网络以及客户端组成了网络视频监控系统的主要内容，下面对这些设备从逻辑结构、设备的功能等方面进行详细的探讨。

1.网络视频监控的逻辑结构

中心管理平台、前端设备、支撑系统、传输网络以及客户端共同组成了网络视频监控系统。中心管理平台所实现的具体功能和作用是控制信号和命令、实现媒体的交换、用户管理、业务管理、网络管理、计费管理以及统计分析等功能。中心管理单元、媒体分发单元、媒体存储单元、业务管理单元等是监控中心的重要组成部分。中心管理单元、媒体分发单元以及媒体存储单元共同完成控制信令、转换协议、媒体调度、信号分发以及存储等功能。

2.网络视频监控的系统构成说明

（1）前端设备。在中心管理单元的控制下，前端设备主要的功能是利用前端设备，例如：摄像机或者是麦克风分别完成视频流、音频流采集的环节，同时利用控制口的功能进行报警信息的采集。总而言之，前端设备的主要作用是完成信号的采集。

（2）监控客户端。在前端设备采集完成后，监控客户端负责将所采集到的音频流、视频流以及报警信息等传输给监控用户，然后，监控客户端根据监控用户的相关指令对前端设备等进行操作。

（3）中心管理平台。数据库服务器、互联网管理服务器、视频接入服务器、视频转发服务器以及视频存储服务器等设备共同组成了中心管理平台的主要内容。中心管理平台是网络视频监控系统的核心所在，它主要实现系统的权限分配、用户管理、业务管理、网络管理以及计费管理等功能。

（4）传输网络。利用中国联通、中国移动等网络运营商作为视频监控系统的传输网络。传输网络的主要功能是实现视频、音频传输、指令控制以及其他数据信息传输或者是将报警信息及时进行传达等功能。

四、网络视频监控的发展趋势

智能化是未来网络视频监控技术的重要发展方向。同时，在网络视频监控技术发展过程中，还要注重自主知识产权保护，这样才能让相关企业在市场上获得真正的技术地位。国家相关部门也应该对安防、视频监控等行业等给予政策扶持，以创造出良好的行业发展氛围，促使其健康发展。