【《基于网络的教学楼远程监控系统设计》11000字（论文）】

基于网络的教学楼远程监控系统设计摘要视频风险监测和安全防护管理系统,在我国从传统意义上来说是安全生产风险监测防范管理系统的重要结构组成的一部分,广泛应用于平安智慧城市、智能建筑综合楼宇、智能城市轨道交通、环境监测等各个领域，随着计算机、数据通信、图像压缩、视频显示技术的飞速发展，视频监控系统呈现多元化行业化的发展态势。本文主要从应用于视频的采集和编码技术、视频资料的传输和管理技术、视频解码与显示技术和视频监控管理平台等几方面入手，全面介绍视频监控系统的组成以及在校园教学楼搭建视频监控系统的应用。本系统主要由前端，运输端，后端三个模块组成。其中前端主要采用的是网络摄像机IPC(IPCamera),克服了数字视频监控DVR与模拟摄像机相连不能远距离传输的短板。运输端使用局域网、广域网传输视频数据。后端是指视频管理服务器,在网络环境中的任意一台电脑或者计算机都是可以直接进行视频的观看、查询及管理,实现了对整个视频监测系统的调度、授权等操作。同时，本系统采用了视频编码压缩技术、存储阵列技术，能够保存更多、更久、更高清晰度的视频数据。关键词：视频监控；信号传输；视频解码；视频显示1-目录摘要 IABSTRACT Ⅱ绪论 1一、视音频采集 2（一）音频采集 2（二）视频采集 2二、视频数据传输 3（一）UDP协议 3（二）分配IP地址 4（三）视频数据接入 4（四）无线网络传输 5三、视频数据存储 5（一）存储架构 5（二）磁盘阵列 8（三）云存储 9四、视频解码与显示 10（一）硬解码器和软解码器 10（二）LCD显示器 10五、视频监管平台 11（一）DVR平台 11（二）NVR平台 12（三）系统结构和拓扑图 13结语 15参考文献 16绪论一般而言，视频远程监控的技术主要经历了模拟视频远程监控、数字视频远程监控和网络数字视频远程监控三个发展阶段。21世纪初,基于IP的移动互联网网络视频图像监测数据管理监控系统在我国已经开始大面积推广应用。与第二代数字模拟视频图像监控管理系统技术相比,第三代网络数字视频图像监控管理系统主要有着一些如下重要的技术改进:第一，视频图像清晰度提高，从DVD画质（约40万像素）提升至高清（约90万像素及以上）。第二，视频图像经过压缩可以在IP网络上进行远距离传输。图像信息没有衰减。第三，视频数据通过磁盘阵列技术可以大规模长时间的存储，并且有容错机制保证了数据的可靠性。第四，系统易用性大幅度提高，通过IP网络可以对远端设备进行管理维护，并且能够与其他系统互联。第五，系统标准化、模块化。编解码、管理控制协议等都采用国际标准，是各个厂商的设备更容易互通。为了完成教学楼新建的视频监测系统以实现其产品性能优良、质量技术领先的宗旨,该系统的设计要求必须充分考虑其产品的灵活性、可靠性及稳定性。技术上的灵活性：在视频监控系统的设计中，要将传统的视频监控视频品质高的优点和最新的网络视频监控系统易于管理操作的特点结合起来。系统的可靠性：要保障监控系统安全正确地实现其相应的功能,保障系统的完整性、正确性及系统的可恢复性，如果事故有所发生亦应该切实做到停止或能够做到尽量可及时进行恢复。监控过程的稳定性：在监控的过程中不能出现视频抖动、卡顿和马赛克等问题。一、视音频采集随着网络视频监控系统快速发展，720P、1080P、4K等高清晰度网络摄像机进入了人们的生活中，图像质量较以前有了很大的提高。音视频采集是视频监控系统中最核心的组成部分，智能算法、图像分析等应用完全依赖于高清晰的图像质量。（一）音频采集在视频监控系统中，拾音器是音频采集系统最主要的设备之一。拾音器主要是一种用来将现场环境中的声音进行采集然后传送给前端设备的信号器件,它由麦克风及其音频放大器两个电路组合而成。（二）视频采集视频监控系统中的视频采集设备主要是摄像机，从早期的模拟摄像机到现在的数字摄像机，网络摄像机在形态清晰度功能方面都有很大的提升，然而由于摄像机应用的场合复杂多样，如果不能根据监控场景正确的配选摄像机及附件将无法有效的进行监视。现在市场上的网络摄像机的设计主要有两种，一种是一个CPU和ASIC，还有一种就是由两个CPU组成，一个嵌入式CPU和一个专门的数字信号处理芯片。如图1所示，即为一种基于TMS320DM642DSP的网络摄像机硬件组成。图1网络摄像机硬件组成图现在市场上的主流摄像机有很多种，比如枪型摄像机、半球型摄像机、球型摄像机、筒形摄像机等等。这些摄像机各有各的特点，我们可以根据地点的不同灵活选择不同的摄像机。在教学楼的入口处，传统的监控系统一般选择枪型摄像机，而我们则选择使用筒形摄像机。枪型摄像机安装在室外一般要加配防护罩，而筒形摄像机体积不仅仅小，而且还集成了镜头、护罩、红外补光灯，甚至云台，性价比高，并且易于安装.在教学楼的走廊上，我们采用半球型摄像机，如图2所示。其最大的特点就是精巧美观且易于安装，价格低廉，适合教学楼这种对摄像头需求极大的场所，完全可以购买足够多的摄像头将教学楼全部覆盖。图2半球型摄像机二、视频数据传输（一）UDP协议视频影像的传输方式与其他传统文件的传输方式有着显著的不同之处﹐虽然传统视频影像文件的传输方式对于视频影像传输中的延时和抖动方式没有太多的限制和要求,但是它们都需要具备严格的差误控制及重传机制。视频图像传输在传输的实时性﹑同步性上要求很高﹐并且要求传输延迟小。视频影像传送系统既能够承受因为分组遗漏或丢失所导致的各种差错及其他反常﹐又可以承受因为没有重传或纠错的机制导致的各种分组遗漏丢失或其他延迟﹑但却无法承受因为基于重传的各种差错及其控制机理所导致的各种显示不连续或其他显示混乱。因此视频监控系统通常采用UDP协议，充分理应其高有效性（低可靠性）、低网络开销、低延迟的特点，但是质量差的网络环境将会影响图像质量，所以基于IP网络传输的视频监控系统中，对网络质量有这些要求。首先网络时延上限为400ms，然后时延抖动上限为50ms，最后丢包率的上限为1/1000，这样才能保证视频监控的平稳运行，画面清晰，不卡顿。（二）分配IP地址 在我们的视频监测管理系统中,包括视频摄像机/编码器前端、视频信息管理服务器/传播媒体转载服务器、视频数据库存储服务器、视频解码器、业务终端五大类，需要对设备的IP地址进行划分。由于教学楼视频监控系统是一个中型的监控系统，需要IP地址的设备并不是很多，可以简单地将摄像机/编码器前端设备分配一个C类地址，其余设备分配一个C类地址段。（三）视频数据接入技术这里我们采用EPON接入前端摄像机。EPON技术由IEEE802.3EFM工作组进行标准化。2004年6月，IEEE802.3EFM工作组发布了EPON标准——IEEE802.3ah(2005年并入IEEE802.3-2005标准)。在该标准中将以太网和PON技术相结合，在无源光网络体系架构的基础上，定义了—种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光接口)规范和扩展的以太网数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。此外，EPON还定义了一种运行、维护和管理(OAM)机制，以实现必要的运行管理和维护功能。EPON系统的通过单纤双向传输方式，实现视频、语音和数据等业务的综合接入。EPON使用的是点到多结构，并且是非对称的。中心端设备OLT（光线路终端）不仅可以当交换路由器使用，还可以看成一个平台，提供多个业务，如图3所示。1.EPON优点（1）它不仅可以有效节省大量的通用光纤电缆和光收发器,比对于传统的通用光纤无线接入解决方案的使用成本更低。（2）大量采用无源设备,可靠性较好,显著减少了维护成本。（3）实现了网络的扁平化,结构简单便捷,有助于电信业务运行者对其进行网络管理。（4）组网的模型无需任何条件的限制,可以灵活地组建一个树形、星状的拓扑网络。图3OLT工作原理图2.EPON在视频监控系统中的接入方式OLT与多个接入端设备ONU（光网络单元）通过POS（无源分光器）连接。编码器、IPC通过网线接入到ONU设备上，ONU与分光器分支光纤相连，接入到EPON网络，一个ONU设备可以连接若干台网络设备。（四）无线网络传输随着无线技术的演进，视频监控系统中采用无线接入的方式也逐渐出现，基于WIFI、4G甚至5G网络的接入均有小规模的应用，前端网络摄像机内置WiFi模块或4G网络模块，可以通过无线网络接入到汇聚点,传输视频数据。但是由于无线网络的不稳定以及高昂的成本，所以无线接入方式一般作为在不方便布线局点时的辅助接入手段。可以预见，当无线接入的成本降低，网络质量能够保证时，将会成为主流的接入方式。三、视频数据存储（一）存储架构按照存储的体系架构划分，目前主流有DAS（DirectAttachedStorage，直接连接存储）、NAS（NetworkAttachedStorage，网络附加存储）、SAN（StorageAreaNetwork，存储区域网络）三种模式，下面我们进行分别讨论这三种技术的原理以及优缺点，并选择出适合我们系统的存储架构。1.DAS在DAS数据存储体系结构中，如图4所示。当我们需要扩大系统的数据存储容量时,一般会更多地选择采用增加磁盘阵列RAID的方式。典型的DAS存储设备是各类磁盘阵列，磁盘阵列提供自动备份功能，在大型的监控存储中不允许丢失数据，所以如何提供RAID的功能就显得很重要。这种存储基础架构简单，但存储设备与服务器直接相连，导致连接的存储设备及其存储的数据有限，而且整个系统中的数据分散，共享和进行信息量管理都比较困难。DAS方式无法实现物理存储设备对多服务器的物理共享，目前虽然单台存储设备的容量不断提高，然而，随着系统整体存储容量和使用存储资源服务器数量的提升会造成存储设备的使用效率、管理、维护以及应用软件的开发成本增加。因此在存储系统的物理存储方式选择上，DAS连接结构对于中心存储容量和性能要求不高的情况，仍然是理想的选择。图4DAS存储结构2.NASNAS是在TCP/IP基础上提供文件的存储服务，NAS适宜于通过LAN传输存储文件和共享文件，客户端直接通过NAS系统实现与存储设备之间的数据交互。NAS作为一种网络附加存储设备，运用嵌入式技术，可以实现性能稳定、功能强大的同时又可以实现高度的自动化，如图5所示。NAS系统不仅支持UNIX，还支持LINUX环境，是可以直接挂在网上的专用文件服务器，具有非常好的性能。NAS系统实现了两个突破:理念上的突破—-把存储器直接接到网络上,不再挂在服务器后端,避免了给服务器增加负担;技术上的突破——通过专用软件减少磁头臂机械移动的次数，克服由此造成的延时。另外，由于NAS设备直接接入网络中，所以整个系统的拓展性好，安装简单、方便。与此同时NAS设备通常都是集成了本地备份软件,能够不经由服务器就能对NAS设备内部的数据实现备份。但是NAS下处理网络文件系统NFS或CIFS需要很大的开销，并且客户并不能拥有磁盘的控制权，且客户不能轻易地将磁盘格式化。图5NAS系统图3.SANSAN是一种以网络为中心的存储结构,与普通的以太网不同。在SAN系统中，包含了多个设备，如交换机、磁盘阵列、适配器等。SAN采用可伸缩的网络拓朴结构，以高传输速率的光通道相连，提供SAN内部任意一个节点间的多路可选择的数据进行交换，并且集中将数据存储在基本独立的存储区域网内。SAN存储的架构体系，如图6所示。SAN的服务器并不处理数据，这是它与NAS和DAS不同的地方，这也是SAN存储的优势。SAN是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术，它本身就是一个存储网络，承担了网络中的数据存储任务。按照存储网络所需要采用的数据传输协议和各种物理媒体介质,SAN主要有FC-SAN(直接采用光纤传输)、IP-SAN(直接采用以太网传输)等多种数据传输实现。但是SAN架构后端光纤交换设备价格偏高，投资较大；在服务器上处理文件，对前端服务器配置有较高的要求；对管理维护人员的技术水平要求比较高。图6SAN存储架构4.小结SAN和NAS通常被看作两种存在竞争关系的技术，实际上只要设计得当，二者能够很好地相互协调，以提供对各种不同类型数据的访问。SAN可以为客户提大量的数据信息传送，而后者则可以让客户访问文件级的数据并分享。监控系统中前端IPC/EC以及卡口电警等设备往存储中写入数据分为两种，IPC/EC设备传输的主要是视频数据，卡口电警设备传输的主要是视频和图片数据。视频数据可以通过iSCSI协议写入SAN资源，第三方的前端也可以将视频流发送到流媒体服务器或者DA(Device

Agent)服务器上，服务器再通过iSCSI协议或者NFSCIFS/FTP协议挂载存储资源到本地进行视频存储:图片数据由前端发给TMS设备，再由TMS转存到存储资源中，其属于文件数据可以通过iSCSI

直接写入存储的SAN资源(文件系统建在TMS上)，也可以通过NFS/CIFSFTP协议写入存储的NAS资源(文件系统建在存储上)。（二）磁盘阵列RAID为独立冗余磁盘阵列(Redundant

Array

of

Independent

Disks)，RAID技术将一个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘，从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性。不同的组合方式用RAID级别来标志，不同的RAID级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本，在各个RAID级别中，使用最广泛的是RAIDO、RAID1、RAID5、RAID6、RAID10、RAID5O，如表1所示。其中视频监控系统中，使用得比较多的是RAID5。表1RAID各级别说明我们选择RAID5级别，如图7所示。RAID5在RAIDO的基础上增加了校验信息，不同磁盘上处在同一带区的数据做异或运算得到校验信息，校验信息均匀地分散到各个磁盘上。例如，当有一个磁盘发生故障时，系统却可以根据同一带区的不同数据块与相应的校验信息来恢复数据。图7RAID5表现图RAID5的磁盘整体性能良好,但是在进行读写操作时,需要同一个带区其他磁盘上的数据，计算校验值并写入到相应的校验盘中，所以它在写操作上的表现中等。RAID5具备复杂的磁盘控制器硬件结构设计,而且在每次系统更换了已经严重损坏的系统磁盘之后,系统都必须还需要逐个重新进行磁盘数据块的本地化并恢复好盘中的所有磁盘数据，耗费的时间长，也比较占用CPU资源。RAID5既能实现读性能上的提升，也能保证数据的安全性，所以目前在存储市场中应用非常广泛。（三）云存储云存储提供的是存储服务﹐存储服务通过网络将本地数据存放在存储服务提供商(SSP)提供的在线存储空间。需要存储服务的用户不再需要建立自己的数据中心,只需向SSP申请存储服务﹐从而避免了存储平台的重复建设,节约了昂贵的软硬件基础设施投资。云存储与以往的存储系统相比,具有如下特点:第一,从存储系统的功能和市场需求角度来看,云存储系统主要面向各种类型的互联网和在线存储服务﹐而传统的存储系统则主要面向诸如高性能计算、事务处理等领域的应用;第二,从对性能的需求角度来看,云存储服务首先我们需要着力考虑的因素就是数据的安全、可靠、效率等指标,而且因为其用户群体规模较大﹑服务领域范围较宽﹑网络环境复杂多变等等特点,所以实现高质量的云存储服务必将会使我们所面临的技术挑战更加困难;第三,从对数据的管理角度来看,云存储系统不仅需要为客户提供各种类似于POSIX的传统档案文件的访问,还要能够支持对海量的数据进行管理并为客户提供相关的公共服务和支撑功能,以方便云存储系统对后台的数据进行维护。四、视频解码与显示（一）硬解码器和软解码器视频解码是对视频进行编码的一个逆过程,是一种把数字信号格式转换成模拟信号的格式的过程,完成该操作的设备就是视频解码器。视频解码也可以说是有硬解码和软解码之分。硬解码通常由DSP完成，软解码通常由CPU完成，硬解码有专门的硬件设备输出，通常使用监视器或电视墙显示，软解码则利用计算机进行解码，通过计算机的显卡输出至显示设备。1.硬解码器硬解码器通常被广泛地应用在监控的中心,一端与监控网络相连,另外的一端与监视器相连。其主要的功能之一就是把数字信号直接转换为模拟的视频信号，然后输出到电视墙上。硬解码器有专用的硬件结构，对视频解码性能进行优化，能够稳定地长时间解码。硬解码一般采用嵌入式操作系统，所以可靠性高且不会轻易遭遇黑客、病毒的直接入侵和恶意攻击。1.软解码器软解码通常是基于主流计算机、操作系统、外理器的,运行解码程序实现视频的解码、图像还原过程，多数情况下其实质是视频工作站，解码后的图像直接在视频窗口显示，不传输到监视器上。软解码过程需要大量的运算处理资源，通常情况下，CPU达到双核2.0GHz内存2GB以上，就能实现高清视频图像软解码。可以在一个系统中同时安装不同编码方式的设备，软解码基于主流服务器平台、操作系统及通用处理器，添加多个解码插件就可实现对多种编码方式的解码。但是软解码会占用太多CPU的运算处理资源，使得计算机运行速度大大降低。相对于硬解码器，软解码器性价比低，可靠性低。3.DC-B108视频解码器根据上面讨论我们采用DC-B108视频解码器作为教学楼监控系统的解码器。此解码器可以将在网络上接受的视音频信号解码转换成视频数据，然后通过接口输出到计算机或者液晶显示器等音视频设备。此解码器用的是嵌入式操作系统，具有紧凑的结构，还同时具有音频和视频的处理。该设备支持标准的H.264编码，并支持解码2CIF、1080I、720P、D1、1080P、4CIF等视频格式的多种视频格式。此解码器还适用于全IP传输网络，支持点对点的单播和点对多点的组播接收方式,并提供以太网电口、RS-485串口、RS-232串口等多种接口,能够适应多种组网。（二）LCD显示器由于是教学楼监控显示，对显示器的要求并不是很高，我们采用LCD显示器。LCD是一种用于平面型或超薄型的液晶显示装置。它由含有一定量的彩色或者黑白二色两种不同像素所混合组成,放置在没有光源或者光线反射面前方。其主要工作机制就是以恒定电流方式来直接刺激背部液晶灯管分子而使其产生的各种点、线、面相互作用配合到屏幕背部的液晶灯管而连接形成液晶画面。大多数的电脑或者其他的显示器需要配备专门的色彩过滤层，用来处理彩色显示。一般情况下，在彩色LCD面板中，每一个像素都是由三个液晶单元格构成的，其中每一个单元格前面都分别有红色，绿色，或蓝色的过滤器。这样,通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色。LCD虽然克服了CRT体积巨大、消耗较多、闪烁等缺点,但也给LCD带来了制作成本过高、视角度不广泛以及颜色显示效果并不理想的问题。CRT显示可选择一系列分辨率，而且能按屏幕要求加以调整,但LCD屏只含有固定数量的液晶单元,只能在全屏幕使用一种分辨率显示(每个单元就是一个像素)。五、视频监控管理平台（一）DVR平台DVR是一个可以实现多画面信息显示预览、录像、保存、PTZ控制等诸多功能的新型嵌入式计算机操作系统。早期的DVR是磁带录像机（VCR）的替代产品,相比磁带录像机，DVR实现了对视频、音频的数字化，便于传输和存储。1.DVR的发展从产品形态上看，DVR可以分为两种:一种为工控式DVR,另一种为嵌入式DVR。从出现的时间上分,DVR可分为第一代和第二代。第一代DVR为工控式DVR,第二代DVR包括嵌入式DVR和第二代工控式DVR。第一代工控式DVR是在PC或工控机内装置一片或多片图像采集卡，采用的图像处理软件是通用视频处理软件，操作系统是Windows操作系统的早期版本，系统较不稳定，可维护性低。因为图像采集卡没有压缩功能，压缩功能由CPU实现，所以系统的扩展能力差,系统容量非常有限。第二代工控式DVR在工控机内装置一片或多片专用的图像压缩采集卡，图像处理软件还是通用视频处理软件，操作系统是比较稳定的Windows操作系统版本，所以系统稳定和可维护性与第一代相比有了很大的改善。另外图像压缩米集卡集成了压缩功能,系统的扩展能力也有了很大的提高，系统容量显著增加。嵌入式DVR的特点是采用带图像压缩功能的专用硬件，专用的操作系统或者经过裁剪/优化的Linux系统，专用的嵌入式图像处理软件。因为从硬件到软件都是定制的平台，所以其稳定性和可维护性好，视频存储速度、分辨率及图像质量上都比第一代DVR有较大的改善。2.DVR工作原理DVR的主要作用就是对模拟音视频进行数字化，然后进行编码压缩和存储。模拟音视频通过相应的音视频A/D转换器转换为数字音视频信号并输入到编码芯片中,编码芯片根据系统配置，将此音视频信号压缩编码为H.264格式的音视频数据。CPU通过PCI总线将编码后的音视频数据存入本地硬盘中。当需要本地回放时，通过读取硬盘中的音视频数据并发送到解码芯片，解码芯片解码并输出到相应的D/A转换器中,完成录像资料的回放。需要远程回放时，通过读取硬盘中的音视频数据并发送到网络接口，这样远程工作站或解码器就可以实现视频的还原显示。3.DVR的配置及接口DVR的配置及接口决定了DVR的功能是否强大，如支持的分辨率、硬盘数量及容量、视频输入/输出数量、报警接口数量等。（1）通道数量通道数量包括视频及音频通道数量，通常一台设备支持4~16个视频通道输入，但是由于视频编码工作由编码芯片完成，因此，在不同的分辨率及帧率下，实际支持的通道数量是不同的，如一个支持16路CIF实时分辨率的DVR,如果需要支持4CIF实时录像，可能只可以支持4路，主要是考虑到DVR内部的DSP芯片实时编码运算能力。在实际运用中，支持超大通道数量的DVR在稳定性、实用性方面则不可取，目前市场上，16路DVR在性价比、稳定性上是比较合适的。（2）存储空间存储空间是早期DVR设备的一个重要指标，因为DVR机箱空间有限，因此本地的存储空间不大，通常最多支持8块硬盘介入。后期，DVR支持扩展存储功能，可以用DAS进行大容量的本地存储，也支持SAN、NAS等存储方式。（3）输入输出输入/输出功能主要用于实现报警输入联动及现场辅助设备的输出控制。在很多情况下，DVR实质是小型安防集成平台，报警输入端子通常采用开关量形式，用来连接设备的信号,通常支持6~18个,报警输出多为开关量或继电器形式，通常每台DVR设备配置4～8个输出接口。（4）联网功能联网能够实现多台设备的远程浏览、远程回放等功能。对于通道数量较少的DVR，一般配置百兆的网口，如果路数较多，通常配置千兆的网口。（二）NVR平台NVR的最主要的特点就是体现在网络化特性。模拟视频、音频以及其他辅助信号经视频编码器数字化处理后,以IP码流形式上传到NVR,由NVR进行集中录像存储、管理和转发。1.NVR的功能NVR实现视频采集和视频存储的分离，从而提高了设备的稳定性和性能。只要满足带宽和QoS（延时、去包率、抖动）要求，NVR可以在承载网络任意位置接入,提高了设备部署的灵活性。NVR其本质上就是个中转站,先从网络上收取视频和音频信号，然后再进行存储或者转发到其他接收端。NVR的设备和存储容量的可扩展性更好，表现在NVR主机可以扩展多个辅机或磁盘柜，NVR主机、辅机和磁盘柜可以在线增加硬盘，在线扩容存储资源的存储空间。NVR按照采用的不同存储技术可以分为两种类型，一种是基于IPSAN(IPStorageAreaNetwork,IP存储局域网）技术，另一种是基于NAS(Network-AttachedStorage，网络附属存储)技术。同时还有采用了多种技术来提高视频数据存储的可靠性，如RAID、磁盘热插拔、冗余电源等。所以此系统是完全基于互联网的全IP视频监控系统解决方案,能够基于互联网任意地进行部署和后期延伸,比模拟视频监控系统、DVR视频监控系统等视频监控系统更加具有技术优势，也更加符合当前技术发展方向。NVR的核心主要功能就是视频流的存储与转发，所以接入NVR的视频流是不需要编码压缩的数字媒体流。NVR配置了本地视频的输入/输出接口、键盘及手机鼠标等接口。对于一些规模很小的视频监控系统,可以不必再单独配置计算机而直接用显示器或者计算机连接到NVR上，其应用模式与DVR类似。2.NVR配置及接口NVR采用开放的IP架构，需要同时与文件编码器、管理软件平台、操作系统、网络中的信息数据传输及应用数据库等多种存储管理装置相互地配合和相互使用,实现完整的存储功能。因此，NVR非常方便灵活，无论在视频的互联互通方面，还是与报警、门禁等系统的融合上,NVR都可以完美兼容。再次,NVR也完全可以基于一个完全通用的网络服务器和一个操作系统软件来正常工作运行,因此,逐渐地完全打破了目前安防和现场监控信息技术应用领域中所有安防设备的专有、封闭式的管理格局。单台NVR能够支持的视频通道、音频通道数量不是没有限制的，取决于不同厂商的NVR软件机制。NVR是集成存储的设备，单台设备能够支持的通道数量越多,那么服务器平台成本、操作系统成本、机房空间成本就会越低，因此系统通道容量是衡量NVR的一个很重要的指标。但是，衡量视频通道数量是有前提条件的，因为不同码流的视频，其对硬件、软件资源的消耗不同，从而导致NVR能够支持的通道容量也不同。目前行业主流NVR对于4CIF@RT通道的支持数量一般可到30以上的水平。（三）系统结构和拓扑图视频监控管理平台通常是基于Windows或Linux操作系统，以数据库系统作为基础的数据平台，它以网络作为传输介质，以TCP/P作为通信协议。视频监控管理平台架构通常采用模块化的软硬件架构，系统的数据库、核心软件、核心服务、虚拟矩阵支持、文件服务、目录服务、报警服务等可以安装在一台服务器上，也可以部署在分布的多台服务器上，以上各个组件之间通过网络进行连接通信。通常，视频监控管理服务器运行之后，需要定期对系统中所有的成员（DVR、NVR、编码器、解码器等）进行状态轮询，即以广播形式对所有成员点名(KeepLive)，然后所有成员需要以单播形式反馈状态信息给视频管理服务器，得到反馈后刷新核心数据库，并定期更新设备列表，进而实现实时视频浏览或录像回放等操作。整个平台负责系统设备的管理、设备的接入、设备的注册、逻辑连接、设备状态检测、用户的管理、用户的接入、信令的转发、报警联动关系、系统日志的存储等。目前主流的视频监控管理平台架构根据系统数据库、程序、服务、媒体服务等构件的分布方式，可以分成完全集中型和完全分散型。这里我们采用完全集中型，在此架构下，系统数据库、核心程序、核心服务、报警服务、文件管理等所有信息及服务均运行在完全集中的中央服务器中，仅仅将媒体流部分功能（视频存储与分发）在单独的服务器上运行。此模式系统架构简单、资源管理方便，非常适合教学楼的监控系统。现以南京传媒学院的一号教学楼作为本系统的搭建对象。此教学楼一共有四层，我们可以在教学楼的入口处可以放置两个筒形摄像机，分别在每层的角落和楼梯转弯处放置半球型摄像机，一层放置四个。每台摄像机连接一个光网络单元（ONU）,然后将所有的ONU通过光纤分配网（POS）接入到OLT，这即是采用了EPON技术。再将OLT链接到汇聚交换机，最后将汇聚交换机与NVR平台相接。可以将所有的设备放置在教学楼每层的弱电间，整个系统的拓扑图如图8所示。NVR的接口示意图如图9所示。图8系统拓扑图图9NVR接口结语本视频监控系统根据教学楼的实际情况，基于网络宽带采用NVR架构。摄像头采用半球形摄像机，视频数据接入