網絡視頻監控系統相關知識科普

今天發一篇基本的知識，一些網絡視頻監控基礎知識，非常適合新手學習，也可做公司培訓資料。

1、什么是網絡高清視頻監控？

網絡視頻系統通常指的是安全監視和遠程監控領域內用于特定應用的IP監視系統，該系統使用戶能夠通過IP網絡（LAN/WAN/Internet）實現視頻監控及視頻圖像的錄像、以及相關的報警管理。與模擬視頻系統不同的是，網絡視頻系統采用網絡，而不是點對點的模擬視頻電纜，來傳輸視頻及其他與監控相關的各類信息。

2、網絡高清視頻監控系統的哪些功能？

網絡高清視頻監控系統主要功能包括遠程圖像控制、錄像、存儲、回放、實時語音、圖像廣播、報警聯動、電子地圖、云臺控制、數據轉發、拍照、圖像識別等。

3、網絡高清視頻監控可以應用于哪些方面？

主要應用于道路監控、小區監控、網吧監控、平安城市等行業，目前已經應用到各行各業。

4、目前主流的網絡高清視頻監控的產品有哪幾種？

有兩種，網絡視頻服務器（DVS）、網絡攝像機（IPCAM）。

5、網絡高清視頻監控系統與傳統視頻監控系統有什么區別？

傳統的閉路監控系統（包括以DVR為主的區域監控系統）采用視頻線纜或者光纖傳輸模擬視頻信號的方式，對距離十分敏感，且跨地域長距離傳輸不夠經濟便利（相比網絡高清視頻監控系統－網絡高清視頻監控），一般以局部的區域進行集中監控，遠距離的傳輸一般采用點對點的方式進行組網，整個系統的布線工程大，結構復雜，功耗高，費用高，需要多人值守；整個系統管理的開放型和智能化程度較低。

網絡高清視頻監控系統采用靈活的租用方式（主要采用IP寬帶網），多個用戶可以共用一套中心控制平臺，用戶投入、使用簡便，用戶能遠程進行瀏覽與控制，原則上任何可以上網的地方都可以進行瀏覽與控制。它還引入了許多新的數字化技術成果（如圖像識別技術），彌補了傳統視頻監控系統的不足，提供了增值業務能力，擴展了功能和范圍，提高了系統的性能和智能化。

6、網絡高清視頻監控系統與模擬閉路系統相比有什么優勢？

網絡高清視頻監控系統系統的信息流和媒體流全程數字化并且相互獨立，硬件和軟件采用標準化、模塊化和規?；脑O計理念，系統設備的配置具有通用性強、開放性好、系統組態靈活、控制功能完善、數據處理方便、使用方便以及系統安裝、調試和維修簡單化的優點。同時，IP化、數字化產品的規?；瘜沓杀緝瀯?。

7、網絡高清視頻監控系統軟件平臺可實現的功能？

網絡高清視頻監控系統平臺可實現集中監控管理、視頻分發、報警聯動管理、錄像存儲管理、系統日志管理、遠程錄像回放與查看等等。

8、模擬監控升級數字監控投入的成本需要多大？

原來有模擬監控系統可以通過開通接入網絡線路及安裝視頻服務器等相關設備進行改造，實現網絡高清視頻監控系統的相關功能。這種情況下，用戶需要投入的成本是其所負擔的設備投入，主要是視頻服務器的成本，由于視頻服務器的種類與規格不同，具體的承擔成本需與當地的客戶經理協商。

9、使用網絡高清視頻監控系統，原有的設備如何處理？不增加使用成本嗎？

原有設備可以利舊改造，但需要增加視頻服務器、鋪設接入線路和網絡設備等相關設備。利舊改造僅僅涉及一次性費用，不會增加日常的使用成本。

10、安裝客戶端軟件，還是使用瀏覽器就可以訪問系統全部功能？

有CS/BS兩種使用方式，即安裝專用客戶端以后使用或直接通過IE瀏覽器（需要下載相關插件）就可直接使用全部功能。

11、網絡高清視頻監控系統如何支持報警聯動，并同時進行錄像？

報警聯動總的而言可以分成前端報警聯動、平臺報警聯動、客戶端報警聯動。報警事件觸發后通過聲、光、電等報警輸出設備在前端直接輸出報警信息同時可以觸發前端的報警錄像；平臺收到報警信息后可觸發平臺的報警聯動：發送報警短信息和客戶郵件、聯動中心錄像；客戶端接到報警信號后可以立即反映在客戶端的界面上向客戶提示有報警事件發生。

12、網絡高清視頻監控系統視頻圖像存儲有哪幾種方式？

網絡高清視頻監控系統提供前端、中心、客戶端三種存儲方式。一般確定存儲地點的原則如下：

前端存儲：如果用戶對存儲圖像實時性要求較高同時前端設備的可靠性能夠得到保證；

中心存儲：如果前端沒有存儲功能一般采用中心存儲，另外中心存儲可以做為前端存儲的備份；

客戶端存儲：一般做為臨時性的視頻圖像的存儲：如抓拍、手動錄像。

13、寬帶用戶新增網絡高清視頻監控系統是否要重新申請新的線路？能否使用已有的物理線路？

一般情況下網絡高清視頻監控系統可以和其它業務共享同一接入網絡線路。申請新增網絡高清視頻監控系統不需要申請新的線路，利用原有的線路可以使用網絡高清視頻監控系統。但是如果原來是VPN等專用線路，需根據當地的組網情況做具體分析，但是從純粹技術而言，只要在網絡增加一定的資源配置，新增用戶還是可以做到不增加線路而使用網絡高清視頻監控系統的業務。

14、網絡高清視頻監控系統提供地存儲類型有哪些？

網絡高清視頻監控系統地存儲功能按照存儲位置特點分為：前端存儲、中心存儲、客戶存儲；前端存儲就是將視頻錄像存儲在DVR自帶的硬盤中；中心存儲將視頻錄像存儲在中心平臺的錄像服務器所支持的硬盤陳列中或者是網絡存儲所支持的磁盤陳列中；客戶端存儲將視頻錄像存儲在客戶端瀏覽地監控機器中的磁盤。

15、視頻監控行業對存儲需求的特點？

視頻監控對存儲需求有如下幾個特點：

1、對存儲的容量需求彈性比較大，存儲容量的多少隨著畫面質量的要求、畫面尺寸的大小、畫面的幀率、存儲時間的長短等因素有關，這些因素的變化都會使存儲容量產生較大變化。

2、對存儲的性能要求不高，但是需要能夠滿足長時間的連續數據讀寫，數據流量大、同時訪問請求的數量少。

3、數據保存周期長短不一，超過使用時間后可以重復使用。一般的監控場所數據保存一定時間（如10天），以后便可以刪除或覆蓋。

16、如何估算存儲空間大??？

為視頻監控方案選擇合適的存儲設備，首先需要估算存儲容量需求。根據現在主流的壓縮方式計算如下：

H.264壓縮方式：D1清晰度，實時25幀， 500M/小時/路；

H.264壓縮方式：HAFLD1清晰度，實時25幀，300M/小時/路；

H.264壓縮方式：CIF清晰度，實時25幀，200M/小時/路；

17、網絡高清視頻監控系統數據傳輸的特點是什么？

網絡高清視頻監控系統數據流量大，實時性要求高。一般單路25幀/秒的CIF格式圖像碼流大小約384Kbps；單路25幀/秒的DI格式圖像碼流大小為384-1500Kbps，平均碼流為900Kbps；由于在不同行業中，用戶對于所需圖像的實時性、流暢性要求不同，應根據實際情況具體問題具體分析。

18、如何對網絡高清視頻監控系統進行網絡寬帶規劃？

可以把網絡高清視頻監控系統網絡按照前端、中心服務平臺和客戶端劃分為三部分：

1、 前端帶寬：所需寬帶進行估算；如一個前端只有一個視頻服務器傳輸一路25幀/秒的DIF-圖像，則所需寬帶為384kbps。

2、平臺：中心服務平臺寬帶主要有兩部分，一部分為前端設備上傳的視頻流；另一部分為中心服務平臺向客戶端分發的視頻流。

公網運營的中心服務平臺寬帶規劃可以根據一個平臺的滿負荷前端數量50％的視頻進行同時監看和并發的規模進行規劃。

3、客戶端：時間需要監看得視頻路數決定。由于每路視頻所需寬帶可以估算，如一個視頻服務器傳輸一路25幀/秒得CIP圖像（靜止圖像），則所需寬帶約為384kbps左右（如果考慮到圖像的一般運動的，碼流可能會提高到512kbps）。如果同時監看的路數為n，則客戶端側的寬帶規劃如下：n*512（kbps）。

19、網絡高清視頻監控系統對傳輸網絡性能有哪些要求？

網絡高清視頻監控系統技術規范中對于傳輸網絡的要求如下：

IP承載網絡端到端通信質量要求如下：

承載協議丟包率上限網絡延時上限

TCP 2/100 200ms

UDP 1/100 300ms

公安部《3111通用技術要求》規定監控中心內部及監控中心間互聯的網絡性能指標滿足通信行業標準YD/T1171-2001中所規定的，其內容如下;

對于傳輸網絡的質量（Qos）等級要求如下：

1、 網絡時延上限應小于400ms。

2、 時延抖動上限應小于50ms。

3、 丟包率上限應小于1*10-3

20、專線接入的優點及缺點是什么？

專線接入方式主要有E1,SDH,ATM,FR等，專線接入優點主要有線路穩定，高帶寬，高安全等；

缺點主要是客戶群受限，一般客戶很難接受專線昂貴的價格。

21、什么是組播技術？

IP組播（也稱多址廣播或多播）技術，是一種允許一臺或多臺主機（組播源）發送單以數據包到多臺主機（一次的，同時的）的TCP/IP網絡技術。組播作為一點對多點的通信，是節省網絡帶寬的有效方法之一。在網絡音頻廣播的應用中，當需要將一個節點的信號傳送到多個節點時，無論是采用重復點對點通信方式，還是采用廣播方式，都會嚴重浪費網絡帶寬，只有組播才是最好的選擇。組播能使一個或多個組播源只把數據包發送給特定的組播組，而只有加入該組播組的主機才能接收到數據包。目前，IP組播技術被廣泛應用在網絡音頻/視頻廣播、AOD/VOD、網絡視頻會議、多媒體遠程教育、“push”技術（如股票行情等）和虛擬現實游戲等方面。

22、什么是NAT技術？

NAT（Network Address Translation）的功能，就是指在一個網絡內部，根據需要可以隨著自定義IP地址，而不需要經過申請。在網絡內部，各計算機間通過內部的IP地址進行通訊。而當內部的計算機要與外部internet網絡進行通訊時，具有NAT功能的設備（比如：路由器）負責將其內部的IP地址轉換為合法的IP地址（即經過申請的INTERNET IP地址）進行通信。

23、為什么視頻數據一般都用UDP協議進行傳輸？

TCP（Transmission ControlProtocol,傳輸控制協議）是基于連接的協議，在正式收發數據前，必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須要經過三次“對話”才能建立起來。

UDP（User Data Protocol,用戶數據報協議）是與TCP相對應的協議。它是面向非連接的協議，它不與對方建立連接，而是直接就把數據包發送過去。

從上述描述我們可以看出TCP是面向連接的可靠的協議，而UDP是面向非連接的不可靠的協議，兩者從傳送速度上相比較，UDP的傳輸速度較TCP更高，更加符合網絡高清視頻監控系統對于數據傳輸實時性的要求。

24、前端設備的作用是什么？

在網絡高清視頻監控系統系統中，前端子系統的作用主要實現對監控點的音、視頻數據、開關量報警數據的采集以及音視頻編碼壓縮和網絡傳輸。前端設備主要包括：

1、圖像編碼設備（數字視頻錄象機DVR、嵌入式視頻服務器、網絡攝像機）；

2、音視頻采集設備（攝像機、拾音器）；

3、云臺/云臺解碼器；

4、報警輸入/輸出設備（開關量設備、報警器等）；

25、什么是IP－CAMERA、視頻服務器、數字視頻錄像機？

1、IP-CAMERA

IP-CAMERA是集成視頻服務器和攝像機的功能為一體的數字視頻設備；IP-CAMERA網絡攝像機一般有內置Web服務的數字攝像機和錄音設備，直接與以太網（有線、無線）相連。用戶可通過標準Web瀏覽器觀看和收聽網絡攝像機傳送過來的視頻和聲音。

2、視頻服務器（DVS）

采用數字壓縮算法，實現音視頻信息的數字壓縮和網絡傳輸與控制設備。視頻服務器一般為嵌入式視頻服務器設備，采用嵌入式CPU的硬件設計，體積小，結構方便，一般有為1路、2路和4路音視頻輸入，有些可以實現雙向對講功能。目前有些DVS設備也可以內置小容量的硬盤。

3、數字視頻錄像機（DVR）;

DVR即是Digital Video Recorder,數字視頻錄像機或數字硬盤錄像機，我們習慣上稱為硬盤錄像機。結合標準接口的數字存儲介質，采用數字壓縮算法，實現音視頻信息的數字記錄、監視與回放，并可帶有系統控制功能的視頻設備或視頻網絡傳輸與監控的設備（一般帶有獨有的功能操控面板）。目前韓國、臺灣的DVR產品在全球市場上占有很高的市場份額，有PC工控機式的，也有嵌入式的，高路數方面PC的多以些，低路數上嵌入式的多一些。韓國以PC為主，臺灣以低路數的嵌入式為主。中國大陸的DVR也有PC式和嵌入式的。以前的DVR是不帶聯網功能的，以本地監控為主。根據用戶的要求和技術的發展，目前不少廠家的DVR設備也具有了聯網能力，根據用戶的要求，帶聯網功能的DVR一般在本地觀看和存儲的是D1格式的圖像，上傳到中心的圖像是CIF格式的。一般DVR輸入不超過16路，盡量不要讓DVR同時工作在不間斷錄像和網絡傳輸應用之中。

26、端設備按產品形態可分為：

1、IPC（一體化網絡攝像機）

2、DVS（不帶存儲接口的視頻服務器）

嵌入式

3、 DVR（帶存儲接口的視頻服務器）

嵌入式 PC架構+板卡終端設備按照編碼方式可分為：

H．264MPEG4MPEG2M-JPEG

27、網絡高清視頻監控系統前端設備如何避免雷擊？

對于室外安裝的網絡高清視頻監控系統前端設備，包括視頻編碼設備、攝像機、云臺以及云臺解碼器等，室外的設備還必須遵循：

1、防雷接地與安全防護設計應符合現行國家標準《工業企業通信接地設計規范》，《建筑物防雷設計規范》和《30MHZ-1GHZ聲音和電視信號的電纜分配系統》的規定；

2、室外攝像機頭防雷要求：室外型攝像槍（帶云臺）在編碼器前端需安裝防雷器（如三合一型DXS220AC或DXS24DC，包含電源、視頻接口、控制信號的防雷器），作為室外型前端設備的保護；

3、視頻服務器：視頻服務器的每路視頻輸入端口安裝10f/BNC信號SPD; 在信號控制線上每路安裝24DCP信號SPD; 在雷擊高發地區，可選用安裝三合一型防雷器作為保護

28、網絡高清視頻監控系統前端設備如何安裝？

網絡高清視頻監控系統系統前端設備的安裝需要針對不同的設備具體對待，在安裝前要仔細閱讀產品的說明書以及安裝要求。對于編碼終端設備安裝的標準步驟如下：

1、 開箱確認產品說明中列舉的設備完備性。

2、 檢查電源電壓，防止出現電壓不匹配導致設備損壞。

3、 確認設備工作環境是否符合產品說明書中對設備的工作溫度、電源等環境要求。

4、 對照設備說明書加電測試，確認各種工作狀態指示燈能夠正常運行。

29、網絡高清視頻監控系統的客戶端以及監控中心設備的區別是什么？

網絡高清視頻監控系統的客戶端一般從系統結構角度泛指用戶側的視頻顯示和組成。網絡高清視頻監控系統的客戶端可以簡單到就是一臺可以上網的計算機，也可以復雜到一套監控中心子系統，主要有計算機、顯示器、大屏幕控制器、存儲設備、穩壓電源、網絡設備、視頻矩陣、手控鍵盤燈組成。

30、網絡高清視頻監控系統監控中心設備的大屏如何控制？

高端用戶對監控中心大部分都需要電視墻顯示，在網絡高清視頻監控系統監控中心通過數字解碼矩陣進行數字信號向模擬信號的轉換，最終實現對前端設備的選擇切換到電視墻。

31、如何安裝視頻服務器以及云臺、報警設備？

云臺的作用是使一般固定的攝像頭產生轉動；而報警設備一般起安全防范作用，一旦發生異常情況就產生電子開關的短路和開路信號，這個信號被捕捉到后，視頻服務器可以產生本地的報警輸出信號可以進行各種目標的控制；如異地的聯動報警，報警信號遠程傳輸給監控人員，引起人員對事件的警示并可以根據實際情況做出對應的接警處理。

32、攝像機分類及特點？

攝像機按功能大致分為以下幾類：槍機、半球型攝像機、一體化攝像機、紅外日夜兩用攝像機、高速球攝像機、網絡攝像機。

1、槍機：價格便宜，但不具備變焦和旋轉功能，只能完成一個角度固定距離的監視、隱蔽性較差；

2、半球型攝像機：具有一定的隱蔽*，同時外形小巧、美觀，可以吊裝在天花板上，彌補了槍機的某些不足；

3、一體化攝像機：內置鏡頭、可以自動聚焦，對鏡頭控制方便，安裝和調試簡單；

4、紅外日夜兩用攝像機：將攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元綜合成為一體的攝像設備，具有夜視距離遠、隱蔽性強、性能穩定等優點；

5、高速球攝像機：集一體機化攝像機和云臺于一身的設備，另外具有快速跟蹤、360°水平旋轉、無監視盲區和隱私區域遮蔽等特點和功能；

6、網絡攝像機：又稱IP camera。它可以將圖像采集后進行數字處理并加以壓縮，通過IP網絡將壓縮的視頻信號送入到服務器側或客戶端側；在服務器端或客戶端側，通過軟件就可以實時查看遠端的圖像。

33、攝像機選擇時需要關注哪些指標？

1、攝像機的芯片時CCD還是CMOS？目前監控攝像機大多數情況下采用CCD芯片；

2、CCD芯片的大?。耗壳笆袌錾现饕?英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸，其中1/3英寸和1/4英寸的CCD芯片居多，芯片越大圖像質量越好，價格越貴；

3、CCD攝像頭的像素：像素越大，圖像越清晰；

4、CCD的水平分辨率：分辨率是用電視線（簡稱線tv lines）來表示的。彩色攝像機的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次；

5、鏡頭：根據物距、成像大小計算鏡頭焦距，選擇合適的焦距鏡頭如標準鏡頭、長焦距鏡頭、短焦距鏡頭，同時還需要考慮鏡頭的成像尺寸應與攝像機CCD靶面尺寸相一致，另外還有鏡頭分辨率、光圈等因素；

6、最低照度：也稱為靈敏度，是CCD對環境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯（LUX）,數值越小，表示需要的光線越小，攝像頭也越靈敏。月光級和星光級等高增感度攝像機可工作在很暗條件，1～3lux屬一般照度。

月光型：正常工作所需照度0.1lux左右；

星光型：正常工作所需照度0.01lux以下；

紅外型：采用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像（黑白）；

7、信噪比：典型值為48db。若為50db,則圖像有少量噪聲，但圖像質量良好；若為60db,則圖像質量優良，不出現噪聲；

8、其他因素：如自動增益和白平衡等。

34、紅外攝像機該如何選擇？

紅外攝像機主要用于目標需要日夜監視，特別強調夜間需要監視，而目標周圍環境又沒有太強光線的場景條件下。具體選擇主要根據攝像機和觀察目標之前的距離，一般的紅外攝像機的距離范圍20-100米，距離越遠價格越貴，同時功耗也大。

另外，選擇紅外攝像機時應該考慮紅外燈電源的開關控制問題。這個問題可以采用手動和自動兩種控制方式。

35、什么情況下網絡高清視頻監控系統設備需考慮集成防雷設備？

嚴格意義上來說，監控系統都需要安裝防雷設備，無論是室內監控還是室外監控，但因每個行業乃至每個單位經濟狀況不同以及監控需求的安全等級不一樣，防雷設備的集成因情況而異，通常情況下需要考慮如下的防雷因素：

1、前端設備的防雷

前端設備有室外和室內安裝兩種情況，安裝在室內的設備一般不會遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害，而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷擊，如前端設備攝像頭應置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）有效保護范圍之內。為防止電磁感應，沿桿引上攝像機的電源線和信號線應穿過金屬管屏蔽。信號線傳輸距離長，耐壓水平低，極易感應雷電流而損壞設備，為了將雷電流從信號傳輸線傳導入地，信號過電壓保護器須快速響應，在設計信號傳輸線的保護時必須考慮信號的傳輸速率、信號電平、啟動電壓以及雷電通量等參數。

2、傳輸線路的防雷

監控系統的傳輸線路主要是傳輸信號線的電源線?？刂菩盘杺鬏斁€和報警信號傳輸線一般選用銅芯屏蔽軟線，架設（或敷設）在前端與終端之間。從防雷角度看，直埋敷設方式防護效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且破壞性大，波及范圍廣，為避免首尾端設備損壞，架空線傳輸時應在每一電桿上做接地處理，架空線纜的吊線和線路中的金屬管道均應接地。中間放大器輸入端的信號源和電源均應分別接入合適的避雷器。

3、終端設備的防雷

在監控系統中，監控室的防雷最為重要，應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護多方面進行。由于有80%雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設備安全，一般電源上應設置三級避雷保護。在視頻傳輸線、信號控制線，入侵報警信號線進入前端設備之前或進入中心控制臺前應加裝相應的避雷保護器。

審核編輯：湯梓紅