家庭網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)

隨著人們生活水平的提高和網(wǎng)絡(luò)的普及，安全防護越來越深入人心。尤其是近幾年信息技術(shù)的發(fā)展和人們居住環(huán)境的改善，促使人們對家庭安全防范的意識得到空前強化。家庭網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，憑借著技術(shù)上與IP網(wǎng)絡(luò)的無縫兼容以及所提供的遠程實時視頻處理能力和其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，一出現(xiàn)就以每年40%的增長速度迅速成為市場增長最快的一個產(chǎn)品，其市場需求不可限量。其實，家庭網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物，它是個人對社會單元細胞--家庭的安全要求。那么，家庭視頻監(jiān)控工作原理到底是怎么樣的呢？下面，我將簡單談?wù)劶彝ヒ曨l監(jiān)控方面的一些技術(shù)問題：

技術(shù)問題

常用的家庭監(jiān)控系統(tǒng)一般包括一組攝像頭、監(jiān)視器和中央存儲單元（DVR），DVR在存儲之前對視頻輸入進行多路復(fù)用。具備嵌入式DVR的PC能夠驅(qū)動基本分析功能，也可以完成監(jiān)視和存儲功能?；炯彝ケO(jiān)控系統(tǒng)的分析和報警功能通常只限于簡單的移動探測和時間或者日期標(biāo)記等。HMI（人機接口）受限于DVR設(shè)備，與PC聯(lián)網(wǎng)后，控制和監(jiān)視功能會大幅度提高。

更高級的監(jiān)控系統(tǒng)則增加了音頻監(jiān)視、更多的視頻輸入、遠程控制和監(jiān)視互聯(lián)網(wǎng)鏈接、CD刻錄以及全面的報警和呼叫等功能。高端系統(tǒng)還包括服務(wù)器（流復(fù)用），采用獨立的附加存儲單元來替代DVR.高端系統(tǒng)還能提供高級移動探測功能，包括智能區(qū)域和邊界等。例如，在一個攝像頭的觀察范圍內(nèi)，人行道上有很多的人流不會引起報警，而家庭和人行道之間的區(qū)域出現(xiàn)大量人流則會觸發(fā)移動報警。高級分析功能還包括某人閑逛甚至包裹墜落探測等。系統(tǒng)能夠識別出極少移動或者沒有移動的物體。在非常高端的家庭系統(tǒng)中，攝像頭就可以完成分析功能，并進行實時探測和報警。

DVR是在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，DVR采用數(shù)字音/視頻壓縮/解壓縮的編解碼技術(shù)，用硬盤來本地儲存經(jīng)壓縮編碼后的數(shù)字音/視頻數(shù)據(jù)流，用網(wǎng)絡(luò)來遠程傳輸經(jīng)壓縮編碼后的數(shù)字音/視頻數(shù)據(jù)流和控制信息，集圖像畫面分割、多路視頻切換、錄/放像機等功能于一體。硬件上還可連接傳感器、警報器、云臺和鏡頭控制器等，實現(xiàn)監(jiān)視范圍的搜索和目標(biāo)鎖定，以及環(huán)境監(jiān)控和報警輸出；軟件上還可增加圖像移動偵測、特征提取等輔助功能，以滿足某些特定應(yīng)用的需求。

DVR按產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可分為基于PC的DVR和嵌入式DVR二種，這二種DVR產(chǎn)品各有優(yōu)缺點。基于PC的DVR經(jīng)過多年的開發(fā)和應(yīng)用，功能日趨完善、產(chǎn)品日趨成熟，并可充分利用PC機上豐富的軟/硬件資源。但PC機所采用的Windows操作系統(tǒng)為非實時操作系統(tǒng)，并且易受病毒攻擊，影響了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，另外其昂貴的成本，使其難于普及到家庭使用。嵌入式DVR,沒有了PC機強大的軟/硬件資源的支持，其產(chǎn)品的靈活性和功能的豐富性受到一定程度的限制，但隨著近年來芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式DVR的功能日益豐富、產(chǎn)品日益成熟，加之嵌入式DVR固有的穩(wěn)定性和低成本，越來越被人們接受，尤其在家庭普及應(yīng)用中。

基于PC的DVR操作系統(tǒng)一般為Windows操作系統(tǒng)，它具有具有應(yīng)用普遍、使用簡單、日后維護方便、軟件易于升級等特點。但Windows 操作系統(tǒng)本身具有不穩(wěn)定性，但系統(tǒng)中除了運行DVR應(yīng)用軟件外，還運行其它的軟件時，系統(tǒng)將不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)"死機"等嚴重問題，影響系統(tǒng)的正常運行。

Linux操作系統(tǒng)支持多用戶、多任務(wù)、及多道處理，是以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)，具有完整的網(wǎng)絡(luò)功能，使用者可以在Linux下以單機連上互聯(lián)網(wǎng)，也可架設(shè)局域網(wǎng)絡(luò)（LAN）；還可以Linux架設(shè)各種服務(wù)器，提供在互聯(lián)網(wǎng)以及內(nèi)部網(wǎng)的郵件、FTP和Web等各種服務(wù)，方便DVR實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。

不過，對于普通家庭用戶而言，人們還是首選Windows系統(tǒng)，畢竟不是人人都熟悉Linux系統(tǒng)的使用。

解決方案

介紹幾種應(yīng)用較多的家庭監(jiān)控解決方案：

1、網(wǎng)絡(luò)攝像機

你只需要購買一個網(wǎng)絡(luò)攝像機，（一般還需要加一個路由器），將網(wǎng)絡(luò)攝像機通過網(wǎng)線與路由器相連，就可以實現(xiàn)局域網(wǎng)監(jiān)控。大部分情況下在路由器做一下端口映射就能實現(xiàn)遠程監(jiān)控了。目前已經(jīng)有些廠家實現(xiàn)了路由穿透技術(shù)，不需要用戶路由器設(shè)置，真正實現(xiàn)了即插即用，對于電腦不熟悉的用戶來說是件好事。

網(wǎng)絡(luò)攝像機在監(jiān)控前端不需要電腦來配合就可以通過因特網(wǎng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控，不僅可以通過客戶端軟件查看，還可以直接通過IE來瀏覽。另外，大部分網(wǎng)絡(luò)攝像機還支持移動偵測，錄像，歷史回放，抓拍等功能。

由于監(jiān)控前端只需要一個嵌入式的設(shè)備，降低了成本，降低了安裝的復(fù)雜度，維護也很簡單。安裝上，現(xiàn)在許多現(xiàn)場都是已經(jīng)有了網(wǎng)絡(luò)的，可以直接利用，如果采用視頻線，往往要重新布線，成本高。

2、攝像機+視頻采集卡+電腦+監(jiān)控軟件

現(xiàn)在各類采集卡基本上都有自己的監(jiān)控軟件，一般都能實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，用戶需要購買攝像機，視頻采集卡（一般免費配送軟件），在自家的電腦上插好采集卡，再把攝像機與采集卡連接上，運行監(jiān)控軟件就可以實現(xiàn)局域網(wǎng)和遠程監(jiān)控。

此類方案比較成熟，行業(yè)監(jiān)控使用很多。對于已經(jīng)裝修好的家庭來說重新布視頻線是不太愿意的，另外由于家里電腦必須24小時開著，但又不能提供一個好的運行環(huán)境。從使用成本，從穩(wěn)定性來說都不如人意。所以盡管此類技術(shù)出現(xiàn)較早，較成熟，但是還未能普及家庭用戶。更重要的是由于監(jiān)控成本太高，不能讓大部分家庭接受。

3、視頻服務(wù)器+模擬攝像機

視頻服務(wù)器使用的情況和網(wǎng)絡(luò)攝像機類似，成本略高，安裝上比網(wǎng)絡(luò)攝像機麻煩些，能跟據(jù)用戶的需求配置攝像機。隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機以及視頻服務(wù)器技術(shù)的完善，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善，視頻監(jiān)控門檻將降低，對于家庭用戶，連鎖店，學(xué)校這些監(jiān)控要求不高的場合，使用此類設(shè)備將能滿足大部分用戶的需求。

應(yīng)用前景

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的市場目前非常廣闊。根據(jù)2005年FroST&Sullivan的一份關(guān)于全球視頻監(jiān)控設(shè)備市場的報告指出，網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器的銷售收入將從2002年的1億美元左右，增長到2005年的4億美元，2008年8.5億美元，且預(yù)計在2010年達到12億美元以上。作為視頻監(jiān)控的組成部分，家庭視頻監(jiān)控也在日益發(fā)展，并且隨著人們對自身安全的重視而不斷得到推廣。

1、視頻監(jiān)控數(shù)字化

視頻監(jiān)控發(fā)展經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控三個階段。對于視頻監(jiān)控，數(shù)字化存儲帶來的是一場革命性的變化。數(shù)字化是21世紀的時代特征，視頻監(jiān)控的數(shù)字化是監(jiān)控技術(shù)的必然趨勢。

2、視頻監(jiān)控智能化

智能化是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展比較高級的層次。由于視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)量非常大，而用戶真正需要的信息只是少部分，或者說真正需要監(jiān)視的只是發(fā)生概率很少的某些事件，如何通過海量數(shù)據(jù)獲取有價值的信息或者說如何從目視解釋變?yōu)闄C器自動解釋是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的一個新方向。因為能把視頻監(jiān)控從靜態(tài)的、事后取證變成動態(tài)的、實時預(yù)防和告警對用戶來說顯得更加重要。實際上現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)都配置有如自動位移偵測、晝夜自適應(yīng)切換存儲、預(yù)警設(shè)置（如可疑人物照片、指紋等）等一些低級形式的智能化功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，全智能的監(jiān)控系統(tǒng)將要求事發(fā)前能夠識別并作出正確的判斷，為人們提供最為有效、及時的快速反應(yīng)措施。

3、視頻監(jiān)控IP化

視頻網(wǎng)絡(luò)、IPTV等都是網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的重要應(yīng)用。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，基于IP的視頻監(jiān)控更能為人們所接受，網(wǎng)絡(luò)攝像機把壓縮的視頻信息通過TCP/IP協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，擁有授權(quán)的用戶可以隨時訪問互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對整個監(jiān)控系統(tǒng)的指揮、調(diào)度、存儲、授權(quán)控制等功能。鑒于IPv6在服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)性能、安全性改善提高一級IPv6對下一代Internet網(wǎng)絡(luò)的影響，基于IP的視頻監(jiān)控將會成為主流。

4、視頻監(jiān)控?zé)o線化

無線化包括兩方面內(nèi)容：一是監(jiān)控中心的移動，通常情況下，被監(jiān)控對象或是攝像機往往是固定的。而作為監(jiān)控系統(tǒng)的使用者（監(jiān)控中心）則可以是動態(tài)的，當(dāng)公司領(lǐng)導(dǎo)出差在外，需了解公司生產(chǎn)情況時，可使用筆記本隨時隨地訪問攝像機的IP獲取信息。二是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的無線化，隨著無線寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，基于3G的無線視頻應(yīng)用備受關(guān)注。當(dāng)監(jiān)控點分散且與監(jiān)控中心距離較遠，或被監(jiān)控對象不固定（如出租車、運鈔車等）時，利用傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控對象往往成本高且難以實現(xiàn)，而基于多種無線傳輸手段的移動視頻監(jiān)控實現(xiàn)了不可替代的優(yōu)勢。

視頻監(jiān)控技術(shù)，隨著計算機、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了三個階段的飛躍發(fā)展，目前正朝著數(shù)字化、智能化、IP化、網(wǎng)絡(luò)化繼續(xù)發(fā)展。同時視頻監(jiān)控同其他技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了許多新的應(yīng)用，這有助于滿足不同家庭視頻監(jiān)控用戶的需求。