监控技术发展史

世界我的视界-视频监控探索,广州体育学院现代教育技术中心郭西xll01,前言：视频监控是什么？,监,控,查,业务功能,对应的业务流,实时监视图像,控制,历史图像回放,视频存储,管理、维护，与其他业务系统集成联动等,功能要求,实时监控前端图像，一般前端摄像头数量大于后台显示器数量。,设备认证、注册、配置信息，报警接收控制，摄像头焦距、转动控制。,用于事后取证或调阅，对可靠性要求高，长时间海量存储。,管,案例说明,案例一：英国伦敦一共部署了340万摄像头，警察还配备了便携式摄像系统巡逻；监控系统的部署对犯罪形成了强大的威慑力，犯罪率相比较少了70%（实时监视！）案例二：08年9-12月，某校通过视频监控与巡逻校卫队员快速反应相结合的方式，分别在文科楼、逸夫楼前连续抓获偷盗自行车的犯罪嫌疑人3名；（现场联动！）案例三：05年7月，某校拍摄到1名犯罪嫌疑人在南校门停车场诈骗4万欧元的犯罪行为，9月此案告破；（事后追查！）案例四：06年底某高校内一辆面包车被盗，事后通过校门摄像系统追踪到车辆被盗出校情况，为公安部门最终破案提供了线索。（事后追查！）案例五：07年初江门发生一起碎尸案，事后通过邮局的监控系统发现犯罪嫌疑人邮寄碎尸的现场图像，但回放图像清晰度低，无法提取犯罪嫌疑人面部特征。（事后追查！）,视频监控发展简史,视频监控经历了一段曲折的进化史:模拟监控数字监控网络监控IP智能监控,第一阶段,第二阶段,第三阶段,第四阶段,第一阶段原始模拟系统,摄像机,电缆,显示器,电缆,原始时期：摄像头通过视频线直接联到监视器，通过简单设备进行图像切换,点对点(一夫一妻制）。,监视基本靠瞅控制基本靠手存储基本没有,历史局限性,进化！矩阵的出现,什么是视频矩阵？：视频信号的切换设备，就是可控制的开关阵列监控矩阵：从70年代在美国诞生以来到目前有30多年历史。,矩阵的贡献：模拟监控系统开始成型,VCR,摄像系统,传输,切换/控制/存储,电缆,控制键盘,磁带机,视频显示,矩阵,矩阵、磁带机等设备的应用，监控开始“脱胎成型”，形成了从视频源传输控制切换存储显示的完整系统！信号传输使用视频线缆，传输距离短；通过光端机延长传输范围但是使用磁带机存储，需要定期晒磁带，也不支持网络！,光纤,模拟系统视频信号传输传输方式,2、模拟视频光端机光纤传输,1、视频电缆直接传输,3、非压缩数字视频光端机光纤传输,视频1视频8,视频1视频8,问题：1、经多级级联接力后视频图像质量严重下降2、大规模视频源的控制与管理困难3、系统的维护与监控困难4、数据存储和调用困难,模拟监控现状和问题,优势：1、技术成熟、稳定2、短距离实时性好3、短距离图像清晰,噪声和干扰,第一代DVR：工控机/PCWindows操作系统图像采集卡硬盘磁带后备图像格式：MJEPGMPEG1（CIF、QCIF（QQ视频的分辨率）由于算法和可靠性的问题很快被淘汰第二代DVR：嵌入式为主（少量工控机）专用电路电子盘（精简WindowsorLinuxOS）硬盘图像格式：MPEG4（流媒体格式）、MPEG2图像分辨率：CIF4CIF嵌入式DVR一般可挂满8个硬盘，硬盘接口为IDE。工控机可挂满8个硬盘支持存储/传输分辨率QCIF、DCIF、4CIF、CIF、D1,第一代PCDVR,第二代PCDVR,嵌入式DVR,第二阶段：数字监控系统故事从DVR说起,多功能小强！什么功能都有，虽然什么都不强,数字硬盘录像机：江湖绰号-DVR,DVR在模拟监控中的使用存储+网络,DVR,光纤,视频源,传输,切换和控制,电缆,控制键盘,视频音频存储,视频显示,矩阵,方案中，DVR提供存储和网络功能，用硬盘取代了传统磁带机，免除了用户“期待阳光”的苦恼。同时提供了简单的网络功能，总算赶上了信息化社会发展的步伐。但是似乎进化还不够彻底.,基于DVR的数字监控系统,4/8/16路DVR,音频信号Audio,视频信号Video,MIC,MIC,MIC,客户端1,客户端12,DVR根据硬件性能同时支持112个用户同时访问,DVR实现了从图像编解码、存储、网络访问等多种功能，非常适合在16路以下的小系统应用,系统局限性分析现状和问题,优势：1、DVR兼有矩阵、数字存储、视频联网的多项功能，具备简单IP网络通讯功能。2、适合本地监控存储为主，网络浏览为辅的监控环境。3、硬件和开发成本低，通过大量定制开发能满足特定用户的功能要求。,问题：1、DVR受限于主CPU性能，动态图像效果变差，只能适用与图像变化不大的环境。2、分散型的业务模式：安全和稳定性差，很难想象几十台或上百台DVR能组成稳定的联网系统。3、无法实现存储集中管理，视频信息的共享和综合利用困难。数据存储可靠性差。4、不同厂家的设备图像难以互编互解。客户只能选一个厂商产品。,大型数字监控系统,大量DVR/DVS,大型数字系统怎么办？,流媒体服务器,组合,第三阶段：网络监控解决方案DVR+流媒体服务器,DVR,视频/流媒体服务器群,DVS,DVR,WEB浏览服务器,多媒体主控服务器,矩阵控制服务器,视频管理数据库服务器,GIS服务器,电视墙显示服务器,客户端,实时视频流的调度,客户端软件,第一步:客户端发起观看请求,第二步:服务器向前端设备发起请求,流媒体服务器,硬盘录像机,第三步:建立链路成功，视频流到服务器,客户端软件,第四步:流媒体服务器转发给客户端并可复制数据流给别的客户端。,传统网络监控方案中，您在发起观看请求时，常常觉得系统反应慢，下面解释了为什么需要长时间的等待：,需要观看前端某一路图像时，调阅时间长，需要耐心等待！,前端出现故障网络或设备,第五步:流媒体服务器回复给客户端设备链接失败，无法提供服务！,视频数据存储方式：大集中，大汇聚，大问题!,优点：方便系统搭建，适用现有网络视频监控系统。存储设备可以任意布置。缺点：文件方式操作，系统资源开销大，处理大量数据，视频服务器压力变大；多台流媒体服务器管理复杂,又当将军又作兵，最后只能手忙脚乱，疲于应付！,作为目前主要的数字解决方案之一，主要问题有：1、图像压缩、传输、交换、集成、控制和存储组成的“八国联军”-导致系统“三高”：集成技术要求高，集成成本高，维护管理成本高。2、监控图像需要经过流媒体服务器转发，延时增大；3、受限于大汇聚的系统架构及服务器处理性能，导致图像存储与网络传输存在瓶颈，多用户并发处理能力弱。,系统局限性分析现状和问题,交通系统中，转盘的“转发能力”有限、“并行车道”不足，导致严重堵车！转盘的痛苦，流媒体服务器最理解！因为它们面临着同样的问题。,IP数据交换,IP存储技术,IP信令控制,IP视频技术,IP智能监控,第四阶段：IP智能监控,真正的全IP化的监控解决方案是未来监控系统发展的趋势,IP网络、IP视讯、IP信令、IP存储相融合的IP监控解决方案,IP存储设备,视频源,传输、交换,管理、控制,视频音频存储,视频显示,视频编码器,视频解码器,视频管理服务器数据管理服务器视频客户端,IP智能监控解决方案,智能管理控制智能应用,高清图像质量,高可靠性存储,灵活扩展接入,IP智能监控系统优势分析,开放先进的体系架构,解码器,解码器,解码器,前端编码器,注册控制告警,注册控制告警,管理类注册，检索数据列表,IPSAN,数据管理服务器,视频管理服务器,客户端,前端编码器,前端编码器,各施其责，各尽其能！1、存储流和实时流相分离，实时流支持组播，基于组播实现实时多人同时查看，具备更好的实时性，2、层次分明，分工明确；无服务器瓶颈，无时延瓶颈。3、各模块都使用专业设备，可靠性与处理性能更强。,IP智能监控解决方案介绍,实时监视,图像存储,回放查看,通过网络分发复制，效率更高！,领导最重要的职责是计划和管理；掌控全局而不纠缠其中！,先向领导报个到，等领导分配工作,累死的领导不是好领导,电视墙,实时监控主界面,通过客户端软件，可以实现实时监控和多种业务管理,EC,ER,视频存储IPSAN,视频存储IPSAN（NAS),支持高可靠大容量本地存储（高网络性能，减少对带宽的需求,1、网络存储为主，同时支持本地缓存,支持本地缓存，可保存网络故障时一定时间段内的图像；,2、本地存储为主，对重要信息采用集中存储进行备份,IP智能监控数据存储方式,支可持网络存储和本地存储两种高可靠存储模式,高可靠IPSAN网络存储，专业网络存储设备，数据保护更可靠！,高可靠IPSAN网络存储，支持分布式部属统一管理。,有效保证数据存储的可靠性！,视频管理服务器,手工配置管理转变为平台集中配置及维护人工故障排除转变为故障自动告警及系统自动定位单点设备管理转变为全网统一管理人工存储配置转变为智能化的存储计划管理,管理灵活便利是IP的天然优势！,IP智能监控数据管理方式,统一管理！不再担心各厂家之间互相踢皮球了,管理员操作日志,系统日志管理提高安全管理,可记录各网络管理人员的操作，并进行跟踪和审计网络管理操作,完整记录用户操作日志系统管理员实时监控操作员操作,用户admin的操作日志,监控用户操作,用户user的操作日志,实时反映拓扑节点和连接的状态与告警情况；支持对全网设备和连接定时轮询和状态刷新，实时了解整个网络的运行情况；通过拓扑节点直接查询设备的当前告警和设备的面板状态；多种颜色区分不同级别告警；根据图标颜色反映设备状态。,电子地图管理减轻管理难度,连接状态指示,设备状态指示,监控英雄榜,基于IP的视频监控将占据主流,IP智能监控产品简介,解决方案构成：,编解码器,网络系统,存储系统,EC编码器,ER带存储编码器,DC解码器,S75核心/汇聚交换机,S36/31接入交换机,MSR多业务路由器,EPONONU模块,EX1000SIPSAN,EX800IPSAN,VC视频管理客户端,VM视频管理服务器,H.264、MPEG2/4、MJPEG格式的视频编码、传输和解码，可支持本地高可靠海量存储或缓存。高清、双流，支持端到端IPSAN和单组播,用于集中认证、注册、配置、控制、报警转发控制的信令服务器，用于媒体转发转换点播服务的媒体服务器。客户操作和管理界面。,高可靠海量数字视频信号实时存储和备份存储，基于IPSAN架构的NVR网络视频录像机，支持NAS备份。用于存储系统配置管理自检和备份转换的数据管理服务器,用于数字视频设备网络接入、汇聚、交换和进行组播优化过的系列交换机，用于边界安全接入并可扩展部属媒体服务的专用路由器，支持EPON和SFP接入的模块、业务板。,DM数据服务器,MS流媒体服务器,四大平台为一体,校园监控解决方案一（适用大型校园）,电视墙,IP-SAN,存储管理服务器DM,视频管理服务器VM,核心交换机,解码器,VC客户端,控制键盘,监控中心,接入交换机,VC客户端,控制键盘,接入交换机,控制键盘,宿舍区,VC客户端,编码器,编码器,编码器,快球,快球,快球,紧急按钮,可视报警,红外对射,编码器,编码器,编码器,快球,快球,快球,紧急按钮,可视报警,红外对射,报警主机,编码器,编码器,编码器,快球,紧急按钮,可视报警,红外对射,编码器,编码器,编码器,走道固定枪机,房间半球像机,室内可变像机,紧急按钮,可视报警,红外对射,图书馆等公共场所,门岗、重要道路,走道固定枪机,室内可变像机,教学区,原有监控系统,编码器,其他信息服务系统,原有系统的兼容和接入,系统组网接入方式,下级监控中心,分光器,ONU,分光器,分光器,EC/ER系列编码器不仅支持普通的RJ45接口，同时支持SFP光纤接口和EPON接口，方便用户选择组网方案。,ONU/EC,分光器,分光器,分光器,交换机/OLT,EPON,交换机,ONU/EC,ONU/EC,ONU/EC,ONU/EC,ONU/EC,ONU/EC,下级监控中心,EC,SFP光纤,EC,上级监控中心,H3C将EPON等多种网络传输技术引入IP监控，如通过EPON技术可大量节约光纤！且可大大减少维护管理工作量！,校园监控方案的技术特点,1、将NGN理念引入IP监控系统：采用信令控制与媒体处理相分离的架构，基于软交换的思想实现监控管理和控制平台，所有平安校园的监控功能采用IP标准技术实现，实现开放架构，方便扩展。2、将SIP控制信令引入监控的控制管理中使校园监控不再是封闭的系统，从而极大的改善了原先监控行业对前端编码器控制和管理采用厂商私有协议的局面。3、引入存储数据管理（DM）的概念解决大规模的平安校园监控面临的视频海量存储管理问题，实现海量存储的分布式部署，集中管理，存储空间的动态分配及调整，视频数据的生命周期管理（图像的集中存储、前端保活、重要信息的归档备份）等。4、将iSCSI块存储的存储方式引入监控中从而有效的解决了原有监控视频图像采用文件方式存储带来的哑铃效应问题（流媒体服务器性能瓶颈引发的系统性能低、集群管理复杂和稳定性差等。5、将EPON技术引入监控方案可用一根光纤承载多个监控点，从而解决了平安校园大规模监控占用大量光纤资源的问题。,校园监控解决方案二（适用小型校园）,解决方案特点,IVS3000,ALLINONE,高性价比HighCost-effective,高可靠性Highreliability,高易用性Higheasy,高性能Highperformance,对比DVR/DVS+流媒体服务器的“三高”，ISC监控有“四高”,ISC,ISC3000/3100集成监控中心,方案特点一,ALLINONE-集成度高,NVR网络视频录像机,VOD视频点播服务器,监控终端,数字矩阵（解码器）,可视对讲广播（编、解码器）,中心防入侵（报警控制器）,中心自检（编码器）,多媒体资料中心,中心出入控制(门禁控制器）,网络存储,日常监控,系统管理,自我防护,方案特点二,性价比高、维护管理方便,=,NVR网络视频服务器,解码器单路多画面,编码器4路,监控终端PC软件,NVR网络视频服务器,报警控制器6DI/2D0,门禁控制器RS232/2DI/1D0,可视对讲机,传统监控中心,解决方案特点三,高性能Highperformance,单机最大64路1Mbps并发存储和32路并发访问,系统最大512路并发存储和256路并发访问,系统最大64盘位NAS海量存储,主机内置8端口百兆交换机和2个上行千兆口,最大支持4MbpsFULLD1的高清码流,通过开放的API接口，与合作伙伴进行解决方案增值业务合作，实现多方共赢！,增值业务实现方案,合作伙伴,在IP领域的技术和产品积累,业务自适应、弹性可靠,资源管理,用户管理,业务管理,安全管理,IP通信,视频产品系列,语音产品系列,IP自适应安全网络,S12000核心交换机,WLANswitch,IP智能管理中心,基础网管,