IP数字视频监控系统架构分析

IP网络视频监控系统简介及其组成(组图)2006/11/6/11:32 来源：慧聪网安防行业频道作者：好望角供稿一、IP网络视频监控系统简介IP网络视频监控系统是一种综合了网络通信、视频编码、计算机处理、软件管理等方面技术的应用系统，是大型视频监控普遍采用的技术和体系架构。

作为视频监控第三代产品网络视频监控（IPVS）是以智能视频监控管理系统为核心的标准化数字系统，从摄像机到监控中心全部设备基于IP联通，在完成所有监控功能基础上，扩展了传统CCTV系统无法完成的功能。

IPVS让监控范围更广泛，通过网络IPVS可以在数千公里范围内低延时传送图像，实现跨越省市的广域监控应用。

IPVS让多中心同时监控，IPVS可以同时把若干路图像传送到若干人员面前，完成多人实时监控，协同指挥的功能。

IPVS让监控系统架设更灵活。

利用无线、ADSL等灵活廉价的通讯手段，监控点可以任意架设，按需扩充监控范围。

IPVS让智能化处理成为可能，IPVS处理后的图像是标准的视频流数据，可以与智能化的应用系统如人像识别，人、物分离，行为跟踪等高级智能系统结合，提高自动预警能力。

IPVS与环境监控协同工作，IPVS可以和温湿度监测，酸碱度监测，烟感监测，电压电流监测等网络监测设备一起接入网络，共同处理，完成更复杂的监控功能。

IPVS是一个开放的系统，IPVS提供多种开发API，与多种应用系统结合，如企业管理系统，城市模拟系统，会议系统等，成为企业信息系统的一部分。

IPVS是一个不断发展的系统，所有通信技术和数字化技术均为IPVS提供了源源不断进步发展的机会。

在手持设备上完成监控工作，超长时间录像等应用都将是新技术带来的监控新应用。

二、IPVS系统组成IPVS系统结构如下图所示，其中包括：网络摄像机、智能视频监控系统、网络存储设备、网络通信设备和监控设备。

智能视频监控系统是IPVS的核心部件。

它完成视频流在网络上的传送、存储、回放的用户对监控点设备的控制操作；它提供智能化的处理接口，输出视频流，获得处理结果；它是报警处理中心，接受来自所有监控点的信息进行处理和发出告警；它提供API，与其他系统交互。

网络摄像机（IPC）技术IPC，全称IP Camera，即网络摄像机，是真正的IP监控设备，它与网络录像机或媒体服务器配合工作，构成完整的网络视频监控系统，共同完成视频的编码、传输、存储及转发功能。

第七部分网络摄像机（IPC）技术⏹关键词☐IPC产品介绍☐IPC的组成及工作原理☐IPC数据的网络传输☐IPC的亮点功能☐IPC的选型要点☐IPC的应用设计IPC产品介绍⏹IPC的定义☐网络摄像机，也叫IP摄像机，即IP Camera，简称IPC。

☐近几年得益于网络带宽、芯片技术、算法技术、存储技术的进步，得到大力发展；☐IP C，重点在“IP”，最重要的特点是摄像机支持网络协议。

IPC产品介绍⏹IPC的定义☐从功能讲，可以看成是“模拟摄像机+视频编码器”；⏹模拟摄像机：光电转换⏹视频编码器：视频编码&网络传输☐从图像质量讲，高于“模拟摄像机+视频编码器”⏹模拟摄像机+视频编码器：像素40万⏹IPC：可达百万IPC产品介绍⏹IPC的定义☐IPC是新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，通常采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、智能分析、缓冲存储及网络传输等多种功能；☐IPC本身可以看作是镜头、摄像机、视频采集卡、计算机、操作系统、软件、网卡等多元素的集合体。

注意：IPC与我们常见的电脑摄像头不同。

IPC产品介绍⏹IPC的定义☐IPC在网络视频监控系统中的角色如图示:IPC产品介绍⏹IPC的主要功能☐（1/8）视/音频编码⏹采集并编码压缩视/音频信号。

☐（2/8）网络功能⏹编码压缩的视音频信号通过网络进行传输。

IPC产品介绍⏹IPC的主要功能☐（3/8）缓存功能⏹把压缩的视音频数据临时存储在本地的存储介质中。

☐（4/8）报警输入输出⏹能接受、处理报警输入/出信号，即具备报警联动功能。

☐（5/8）移动检测报警⏹检测场景内的移动并产生报警。

IPC产品介绍⏹IPC的主要功能☐（6/8）视频分析⏹自动对视频场景进行分析，比对预设原则并触发报警。

IVS视频监控系统是基于IP网络的数字视频监控系统，是以平台化、智能化为特征的新一代视频监控系统产品，符合多级结构系统，可应用于各种网络视频监控应用。

系统采用SOA技术构建层次清晰、接口规范、易于扩展的软件平台，利用先进的模式识别技术实现视频图像的智能识别分析，使视频监控业务由单一监控、被动追溯的静态模式跨越提升到综合应用、主动报警的动态模式，充分体现视频监控的优势与价值。

系统逻辑结构如下图：系统逻辑结构图一）丰富的前端接入支持固定室外监控长焦枪击接入，支持室内快球接入，支持移动头盔、单兵等移动监控设备接入，支持双向语音对讲，满足室内外各种监控场景需求。

二）多级设计，实现大视频平台多级接入设计，能满足大型多级应用，能实现海量前端设备接入，实现大视频平台监控系统。

三）融合智能分析，引领监控技术趋势系统天然融合智能分析技术，能支持实时和事后等多种分析模式，支持入侵、徘徊、偷盗、物品遗留等多种分析功能，掌握视频分析核心技术，能根据用户需求定制开发，引领视频监控技术趋势。

四）智能网络技术，适应多种复杂网络环境系统支持对网络的智能检测，并自适应各种复杂的网络环境，能根据网络状况自动调整分辨率和帧率，达到最佳用户使用体验。

五）支持标准协议，接口丰富系统流媒体存储、网络传输技术，采用业界标准协议，能直接对接通过网络播放工具，方便与第三方平台融合和对接。

六）功能全面，覆盖使用、维护、管理各个部门系统功能全面，覆盖系统使用单位，维护单位，管理部门多种需求，能满足用、维护、管理多纬度需求。

IVS视频监控系统通过客户端子系统为使用视频监控业务的用户提供实时视频监控、图像抓拍、电子地图等业务功能的管理和操作。

所有业务功能的实现都是以视频存储、视频内容分析等组成的支撑系统和网络基础设施为依托的：（1）网络基础设施由基本的网络线路、交换机、路由器、服务器等构成实现铁路综合视频的基本硬件构造。

（2）支撑系统功能支撑系统功能是系统的核心，主要包含一下部分：✧监控视频录像存储：实现对实时视频信息的录像存储，并支持减帧，事件和计划存储功能。

IPC核心技术谈及IPC的核心技术，还是需要从其软硬件构成谈起。

在硬件上，IPC主要是由光学器件、感光成像器件、IC芯片、电路板等构成；从软件上看，主要是包括视频编码压缩算法、视频分析算法及应用软件程序。

不同的公司采用不同的成像器件、芯片、开发不同的压缩算法，最终生产的IPC设备在性能表现上会有很大的差别。

(一)光学成像技术光学成像系统无论是在模拟摄像机还是在IPC系统中都是一个重要的环节，视频图像的质量与光学成像系统密切相关。

通常光学成像技术包括镜头技术及感光器件技术，一直以来，镜头技术以德国及日本的技术比较领先。

感光器件目前有CCD及CMOS两种，CCD感光器件目前占据对的市场份额。

CCD的主要优点是高解析、低噪音、高敏感、可大批量稳定生产等，日本公司的CCD 技术占全球主导地位。

CMOS急速自从20世纪80年代发明以来，初期主要用于低端、低品质市场，但随着CMOS技术的逐步成熟和完善，在高分辨率摄像头中，CMOS开始迅猛发展起来，CMOS技术目前是欧美公司的天下。

这两种传感器各有长短，甚至好多公司的IPC 产品线分别以CCD和CMOS传感器架构支撑，两条腿并行。

(二)视频编码算法视频编码算法不仅仅是DVS、DVR的核心技术，对于IPC一样是核心技术。

无论何种编码方式，其关键是“在有限的码流下实现高质量的图像，并具有良好地网络适应性”。

视频编码算法从早期的MJPEG，MPEG-4，发展到目前的H.264。

H.264因为具有良好地图形质量、编码效率及网络适应能力，是目前及未来一段时间编码算法的主流。

早期的IPC主要采用MJPEG算法，MJPEG编码方式比较简单，对芯片的处理能力要求不高。

采用帧内压缩方式，帧内间没有关系；图像质量好，适合于影像编辑。

但是由于不采用帧间预测技术，使得码流过高从而网络负荷较重，存储空间需求也比较大。

由于MJPEG 编码方式下对每帧图像独立压缩编码，因此，在部分地区可用来做法律证据。

《IP网络音视频监控系统解决方案》xx年xx月xx日•引言•IP网络音视频监控系统概述•IP网络音视频监控系统核心技术•IP网络音视频监控系统实际应用目•IP网络音视频监控系统未来发展•IP网络音视频监控系统建设方案建议录01引言随着社会的不断发展，安防监控系统在各个领域的应用越来越广泛，如企业、学校、医院等。

IP网络音视频监控系统的出现，使得监控系统的性能得到了极大的提升，具有更高的清晰度和更灵活的安装维护特点。

背景与意义本系统可广泛应用于安防监控、视频会议、高清直播等领域。

可满足不同行业、不同规模的建筑物、公共场所等区域的监控需求。

系统应用范围系统架构设计可支持多种存储方式，如NAS存储、IPSAN存储等。

支持多级用户权限管理，可实现多级联动报警机制。

采用IP网络高清摄像机和NVR （网络硬盘录像机）组成系统核心设备。

02IP网络音视频监控系统概述定义：IP网络音视频监控系统是一种基于IP网络实现的音视频数据采集、传输、存储和管理的综合性监控解决方案特点灵活性强：可灵活扩展监控点位和监控范围，支持多级联网监控和管理。

高清画质：采用高清摄像头和先进的音视频压缩算法，提供清晰、流畅的音视频效果。

网络适应性：适应各种IP网络环境，支持TCP/IP、UDP 等网络协议，可实现跨地域的远程监控。

系统集成性：可与安防、消防等其他系统进行集成，实现统一的智能化管理。

IP网络音视频监控系统的定义与特点组成：IP网络音视频监控系统一般由音视频采集设备、数据传输网络、数据存储和管理设备以及客户端显示和操作设备组成。

功能音视频采集：通过摄像头等设备采集现场的音视频数据。

数据传输：将采集到的音视频数据通过网络传输到存储和管理设备。

数据存储和管理：将传输过来的音视频数据进行存储和管理，方便用户进行检索和回放。

客户端显示和操作：在客户端设备上显示音视频数据并进行操作，例如云台控制、镜头变焦等。

IP网络音视频监控系统的组成与功能IP网络音视频监控系统的优势与不足•优势•灵活性强：如前所述，IP网络音视频监控系统可灵活扩展监控点位和监控范围，满足不同场所的监控需求。