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    本文從技術(shù)角度探討了四種方案的優(yōu)點和弊端，指出只有基于光纖網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案才能夠滿足“平安城市”以規(guī)模龐大、覆蓋面廣、多層次管理與高清晰監(jiān)控為特征的監(jiān)控需求，體現(xiàn)視頻監(jiān)控技術(shù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和平臺化的發(fā)展方向。

    模擬視頻與近距離監(jiān)控

    20世紀(jì)80年代，安全技術(shù)防范在我國民用領(lǐng)域率先興起，安防視頻監(jiān)控成為當(dāng)時最主要的技術(shù)防范手段之一。當(dāng)時的視頻監(jiān)控技術(shù)比較簡單，都是直接采用視頻同軸電纜將視頻圖像從前端監(jiān)控點傳回監(jiān)控中心，并逐一顯示在監(jiān)視器上。隨著監(jiān)控點的增多問題隨之顯現(xiàn)出來: 視頻顯示設(shè)備和錄像設(shè)備的大幅增多，增加了建設(shè)成本，加大了管理難度。

    為了方便管理，提高監(jiān)控效率，人們引入了視頻矩陣技術(shù)，即將視頻圖像從任意一個輸入通道切換到任意一個輸出通道。視頻矩陣的出現(xiàn)，解決了大量視頻圖像的切換顯示和分配共享等問題。視頻采集（攝像機）、視頻傳輸（視頻同軸電纜）、視頻管理（矩陣）、視頻顯示（監(jiān)視器）和視頻錄像（錄像機）就構(gòu)成了一個基本的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

    當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)不管是上世紀(jì)80年代，還是現(xiàn)在，都是一個基本的但又成熟的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特點是依賴同軸電纜只能在近距離內(nèi)傳輸視頻信號，以模擬視頻的方式完成小范圍的視頻圖像監(jiān)控。

    此時，我們無法做到遠距離大容量的視頻傳輸，也無法做到多中心多級聯(lián)網(wǎng)，視頻傳輸距離和容量以及矩陣聯(lián)網(wǎng)的瓶頸限制了監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模。所以監(jiān)控系統(tǒng)要想發(fā)展首先必須解決這兩個問題。

    遠距離監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控

    到了90年代，隨著對視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求的提高以及視頻監(jiān)控應(yīng)用在諸多領(lǐng)域的普及，視頻監(jiān)控技術(shù)也有了飛速發(fā)展，不僅實現(xiàn)了遠距離監(jiān)控，還實現(xiàn)了視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

    光端機的出現(xiàn)解決了視頻圖像遠距離傳輸?shù)膯栴}。早期的模擬光端機以光纖傳輸獨具的優(yōu)勢，如傳輸距離遠、不受電磁干擾、保密性強等，填補了遠距離視頻傳輸?shù)目瞻? 后期的數(shù)字光端機更是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進行數(shù)字化，形成高速數(shù)字流，采用復(fù)用技術(shù)進行傳輸，不僅大大提高了傳輸質(zhì)量、傳輸容量，更加拓寬了傳輸業(yè)務(wù)的種類，為視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控提供的物質(zhì)基礎(chǔ)。

    視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控是遠距離大范圍監(jiān)控發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)使人們對遠距離大范圍監(jiān)控以及視頻資源共享的迫切需求得到了滿足。初期矩陣之間的聯(lián)網(wǎng)是通過RS232/422低速數(shù)據(jù)的通訊來完成的，其缺陷是: RS232/422數(shù)據(jù)的傳輸速率低、節(jié)點不能任意編號、不支持遠程管理使聯(lián)網(wǎng)規(guī)模受到限制; 后期開發(fā)的IP聯(lián)網(wǎng)控制功能，即聯(lián)網(wǎng)控制數(shù)據(jù)則走IP通道，視頻圖像數(shù)據(jù)走光纖通道，彌補了RS232/422聯(lián)網(wǎng)的缺陷，增強了視頻聯(lián)網(wǎng)的擴容能力。

    IP方式的模擬矩陣聯(lián)網(wǎng)

    無論是RS232/422方式的矩陣聯(lián)網(wǎng)，還是IP方式的矩陣聯(lián)網(wǎng)，其核心都是基于模擬矩陣＋光端機的視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。模擬矩陣歷經(jīng)10多年的發(fā)展完善，以其成熟的技術(shù)、穩(wěn)定的表現(xiàn)、簡易的操作占據(jù)市場主流近10年，但是模擬視頻技術(shù)的發(fā)展已接近極限，基于模擬視頻的技術(shù)瓶頸，隨著監(jiān)控范圍和系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，也就越來越多的暴露出來。

    中間設(shè)備眾多且沒有網(wǎng)管功能所帶來的可靠性問題

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)中需要加入多種的大量的中間接入設(shè)備，如光端機、矩陣、視分器等等，其中大部分設(shè)備不具備網(wǎng)管功能，無法實時偵測設(shè)備運行狀態(tài)，設(shè)備故障也不能自動查找。監(jiān)控中心通過IP網(wǎng)絡(luò)方式實現(xiàn)對視頻矩陣和前端攝像機的控制，由于網(wǎng)絡(luò)堵塞、網(wǎng)絡(luò)延時等網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性影響了控制的實時性和準(zhǔn)確性，使得系統(tǒng)可靠性較低。

    所以基于模擬矩陣的視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在面對大容量、大規(guī)模、多層次的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控需求時往往顯得力不從心，限于模擬視頻的技術(shù)瓶頸，無法找到合適的方案從根本上解決問題，這使得人們不得不去開發(fā)新型的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)。

    數(shù)字視頻與IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

    隨著數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，安防監(jiān)控領(lǐng)域的視頻技術(shù)也進入了數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化階段，這使得傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中視頻圖像的傳輸與管理實現(xiàn)了統(tǒng)一。

    視頻實現(xiàn)數(shù)字化最初是從硬盤錄像機開始的，視頻壓縮技術(shù)是硬盤錄像機最核心的技術(shù)。目前在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，主流的壓縮標(biāo)準(zhǔn)采用H.264，資料顯示H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)以其高效率的編碼效率和傳輸性能，在視頻監(jiān)控領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其最終制定的標(biāo)準(zhǔn)在2003年已經(jīng)被ISO/IEC（作為MPEG-4的第十部分）和ITU-T（H.264草案）同時支持。

    隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國的普及，人們又提出了網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣的全數(shù)字化矩陣概念。網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣是以IP網(wǎng)絡(luò)為媒質(zhì)，基于TCP/IP協(xié)議，采用網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器、網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、網(wǎng)絡(luò)視頻存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺所構(gòu)建的基于IP網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺。全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢在于充分發(fā)揮了數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特性，在很多方面解決了模擬矩陣技術(shù)無法解決的難題，例如:視頻的無損交換、復(fù)制與存儲; 無距離監(jiān)控與任意擴展; 支持任意網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還簡化了管理層次，全網(wǎng)視頻統(tǒng)一管理與后臺的靈活應(yīng)用等顯著優(yōu)勢使得全數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺在2000年以后逐步成為安防監(jiān)控的主流。但是這種基于IP網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)遠非完美:

    首先，基于IP網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制，我們必須將數(shù)字視頻進行壓縮處理，即以犧牲圖像質(zhì)量（延時、誤碼、丟幀等）來完成視頻的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。

    其次，IP網(wǎng)絡(luò)本身并不是為視頻、音頻這樣的實時大容量業(yè)務(wù)傳輸而設(shè)計的，網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣簡單的將視頻流打包成IP數(shù)據(jù)包通過普通的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機、路由器等）進行數(shù)據(jù)交換，這導(dǎo)致了在實際應(yīng)用中許多不盡人意的地方，包括圖像質(zhì)量、實時性、準(zhǔn)確性、控制失靈、延遲抖動等。

    最后，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的復(fù)雜性加大了管理、使用和維護難度，IP網(wǎng)絡(luò)使得安防監(jiān)控系統(tǒng)最關(guān)注的安全性無法得到保證。

    這些問題都是基于IP網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所無法解決的。

    數(shù)字視頻與光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

    “平安城市”自被提案以來，受到市場及安防行業(yè)的高度關(guān)注，也帶動了安防行業(yè)的高速發(fā)展?！捌桨渤鞘小币砸?guī)模龐大、覆蓋面廣、多層次管理與高清晰監(jiān)控為特征，采用何種產(chǎn)品或系統(tǒng)才是“平安城市”理想的解決方案，始終是業(yè)界人士討論和爭議的焦點。

    傳統(tǒng)模擬矩陣＋光端機的方案: 雖然能夠滿足本地視頻圖像的高質(zhì)量，實現(xiàn)

    基于IP網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案: 雖然能夠支持任意網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)全網(wǎng)視頻的統(tǒng)一管理與無距離監(jiān)控，滿足大規(guī)模監(jiān)控和多層次管理需求，但基于IP網(wǎng)絡(luò)的特性，我們必須以犧牲視頻圖像的高質(zhì)量、視頻監(jiān)控的實時性和安全性為代價來完成視頻監(jiān)控的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化。

    魚，我所欲也; 熊掌，亦我所欲也; 二者如何得兼，是擺在安防業(yè)界的一個重大課題。2004年，博康公司推出的BVX方案: 一種基于光纖網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)終于解決了這個難題。

    這種新技術(shù)是將模擬視頻進行數(shù)字化編碼，但不做壓縮，數(shù)字化后的視頻信號通過光纖網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。根據(jù)非壓縮數(shù)字視頻的傳輸與交換原理，博康公司構(gòu)建了一個全新概念的基于光纖網(wǎng)絡(luò)的集數(shù)字矩陣、光纖傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理于一體的大型專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺，也稱為全數(shù)字光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺。

    與IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控相同的是: 全網(wǎng)圖像任意節(jié)點接入，任意節(jié)點輸出，實現(xiàn)了全網(wǎng)圖像的無損傳輸、無損交換和資源共享; 與IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控不相同的是: 圖像未經(jīng)壓縮保證了圖像的高質(zhì)量; BVX內(nèi)部組網(wǎng)，不需要網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，構(gòu)建了有別于IP網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，保證了圖像傳輸、交換、控制的實時性和準(zhǔn)確性，以及整個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的安全性。

    值得注意的是: 目前市面上有些廠家簡單將數(shù)字光端機和矩陣系統(tǒng)組合在一起，即將光端機的接收端內(nèi)置于矩陣，以實現(xiàn)矩陣的光、電兩種接入方式，但從光端機接收端出來并輸入至切換系統(tǒng)的依然是模擬視頻信號，其矩陣的交換還是通過模擬電開關(guān)來實現(xiàn)的，這并不是真正意義上的非壓縮數(shù)字矩陣。

    BVX的誕生是安防監(jiān)控事業(yè)發(fā)展道路上一個新的里程碑，它不僅高質(zhì)量地實現(xiàn)了視頻監(jiān)控的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，超高畫質(zhì)的視頻圖像還為諸如面部識別、交通監(jiān)控等圖像智能分析提供了物質(zhì)保障。BVX不僅提供高質(zhì)量無壓縮視頻圖像的接入、傳輸和交換，還能實現(xiàn)諸如音頻、數(shù)據(jù)、報警、電話、以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的綜合接入、傳輸和交換，構(gòu)建更為高效靈活的多業(yè)務(wù)管理平臺。BVX的這種特性充分體現(xiàn)了視頻監(jiān)控數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和平臺化的發(fā)展方向。

    BVX全數(shù)字光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺的基本特點:

    1．基于光纖網(wǎng)絡(luò)的大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺

    BVX強大的組網(wǎng)功能能夠靈活構(gòu)建環(huán)形（自愈）、星型、鏈型、混合型等各種拓撲結(jié)構(gòu)的光纖網(wǎng)絡(luò)，相鄰節(jié)點之間通過一芯或兩芯光纖互聯(lián)互通，一芯光纖最大可傳輸128路無壓縮視頻，最大限度地節(jié)省光纖資源。全網(wǎng)圖像任意節(jié)點接入，任意節(jié)點輸出，監(jiān)控的視角隨著網(wǎng)絡(luò)的延伸而擴展到每一個角落，實現(xiàn)了全網(wǎng)圖像的無損傳輸、無損交換和資源共享。

    BVX強大的網(wǎng)管功能實時檢測網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，動態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，對全網(wǎng)設(shè)備進行統(tǒng)一管理、實時監(jiān)控和故障報警，增強了整個系統(tǒng)的可靠性和可維護性，使網(wǎng)絡(luò)運行達到最佳狀態(tài)。

    2．專業(yè)化光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺

    BVX創(chuàng)造性的集數(shù)字矩陣、光纖傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理于一體，是專門為大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控而設(shè)計的專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺。它集多種功能于一體，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了中間設(shè)備，大大增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性; BVX內(nèi)部組網(wǎng)，不需要網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，構(gòu)建了有別于IP網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，保證了圖像傳輸、交換、控制的實時性和準(zhǔn)確性，以及整個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

    3．高清晰全數(shù)字化監(jiān)控平臺

    BVX采用無壓縮數(shù)字化的編碼方式接入前端視頻信號，一次編碼全網(wǎng)共享。從前端視頻接入到終端視頻輸出，全程視頻數(shù)字化無壓縮，既避免了傳統(tǒng)模擬矩陣+光端機方案由于視頻多級傳輸多次A/D轉(zhuǎn)換所帶來的視頻損耗問題，也解決了全數(shù)字IP網(wǎng)絡(luò)壓縮方案由于圖像壓縮所帶來的圖像質(zhì)量問題。

    超高畫質(zhì)的視頻圖像既實現(xiàn)了特殊行業(yè)高清監(jiān)控的目標(biāo)，也滿足了諸如面部識別、交通監(jiān)控等圖像分析的智能化監(jiān)控需求。

    4．開放性監(jiān)控平臺

    BVX系統(tǒng)提供了一個基于光纖網(wǎng)絡(luò)的開放性監(jiān)控平臺，其開放性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，兼容以矩陣為核心的模擬監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)F(xiàn)有模擬矩陣的輸出像普通攝像機一樣接入BVX光纖網(wǎng)絡(luò)，并通過對矩陣的控制管理該矩陣接入的所有視頻圖像; 兼容以數(shù)字碼流為核心的IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠直接接入數(shù)字視頻信號，數(shù)字IP碼流、E1等多種視頻信號。

    BVX對各種主流矩陣、球機、編解碼器等設(shè)備的兼容使各種監(jiān)控系統(tǒng)能夠在統(tǒng)一的平臺下進行管理和資源共享，使聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)成為一個有機的整體，最大限度地保護用戶前期資源和投入，為實現(xiàn)多層次應(yīng)用和集中管理提供了有力的保障。

    5．高多業(yè)務(wù)管理平臺

    BVX不僅提供高質(zhì)量無壓縮視頻圖像的接入、傳輸和交換，還能實現(xiàn)諸如音頻、數(shù)據(jù)、報警、電話、以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的綜合接入、傳輸和交換。這種多業(yè)務(wù)的綜合接入真正使聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)成為一個有機的整體，大大簡化了用戶的通信網(wǎng)絡(luò)，避免其針對不同業(yè)務(wù)需求，需構(gòu)建多種通信網(wǎng)絡(luò)的情況發(fā)生，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護及管理成本。

    可以看出，不管是模擬矩陣，還是基于IP網(wǎng)的虛擬矩陣，目前在視頻聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中都存在著各自的局限性，致使在實際的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中總是不盡人意。而BVX作為一種全新的視頻監(jiān)控技術(shù)，創(chuàng)造性地集數(shù)字矩陣、光纖傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理于一體，彌補了以往方案的各種技術(shù)缺陷，讓傳統(tǒng)監(jiān)控矩陣插上了數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的翅膀，以最先進的技術(shù)和理念構(gòu)建了新一代的大型數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺。