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    本文從技術(shù)角度探討了四種方案的優(yōu)點(diǎn)和弊端，指出只有基于光纖網(wǎng)絡(luò )的全數字網(wǎng)絡(luò )監控方案才能夠滿(mǎn)足“平安城市”以規模龐大、覆蓋面廣、多層次管理與高清晰監控為特征的監控需求，體現視頻監控技術(shù)數字化、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控

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

    為了方便管理，提高監控效率，人們引入了視頻矩陣技術(shù)，即將視頻圖像從任意一個(gè)輸入通道切換到任意一個(gè)輸出通道。視頻矩陣的出現，解決了大量視頻圖像的切換顯示和分配共享等問(wèn)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（監視器）和視頻錄像（錄像機）就構成了一個(gè)基本的視頻監控系統。

    當然，這樣的系統不管是上世紀80年代，還是現在，都是一個(gè)基本的但又成熟的視頻監控系統，其特點(diǎn)是依賴(lài)同軸電纜只能在近距離內傳輸視頻信號，以模擬視頻的方式完成小范圍的視頻圖像監控。

    此時(shí)，我們無(wú)法做到遠距離大容量的視頻傳輸，也無(wú)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)的瓶頸限制了監控系統的規模。所以監控系統要想發(fā)展首先必須解決這兩個(gè)問(wèn)題。

    遠距離監控與聯(lián)網(wǎng)監控

    到了90年代，隨著(zhù)對視頻監控系統要求的提高以及視頻監控應用在諸多領(lǐng)域的普及，視頻監控技術(shù)也有了飛速發(fā)展，不僅實(shí)現了遠距離監控，還實(shí)現了視頻聯(lián)網(wǎng)監控。

    光端機的出現解決了視頻圖像遠距離傳輸的問(wèn)題。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的空白; 后期的數字光端機更是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數據進(jìn)行數字化，形成高速數字流，采用復用技術(shù)進(jìn)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(lèi)，為視頻聯(lián)網(wǎng)監控提供的物質(zhì)基礎。

    視頻聯(lián)網(wǎng)監控是遠距離大范圍監控發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，視頻聯(lián)網(wǎng)監控網(wǎng)使人們對遠距離大范圍監控以及視頻資源共享的迫切需求得到了滿(mǎn)足。初期矩陣之間的聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)RS232/422低速數據的通訊來(lái)完成的，其缺陷是: RS232/422數據的傳輸速率低、節點(diǎn)不能任意編號、不支持遠程管理使聯(lián)網(wǎng)規模受到限制; 后期開(kāi)發(fā)的IP聯(lián)網(wǎng)控制功能，即聯(lián)網(wǎng)控制數據則走IP通道，視頻圖像數據走光纖通道，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(wú)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)監控系統。模擬矩陣歷經(jīng)10多年的發(fā)展完善，以其成熟的技術(shù)、穩定的表現、簡(jiǎn)易的操作占據市場(chǎng)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(zhù)監控范圍和系統規模的不斷擴大，也就越來(lái)越多的暴露出來(lái)。

    中間設備眾多且沒(méi)有網(wǎng)管功能所帶來(lái)的可靠性問(wèn)題

    視頻監控系統中需要加入多種的大量的中間接入設備，如光端機、矩陣、視分器等等，其中大部分設備不具備網(wǎng)管功能，無(wú)法實(shí)時(shí)偵測設備運行狀態(tài)，設備故障也不能自動(dòng)查找。監控中心通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )方式實(shí)現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(shí)等網(wǎng)絡(luò )的不穩定性影響了控制的實(shí)時(shí)性和準確性，使得系統可靠性較低。

    所以基于模擬矩陣的視頻聯(lián)網(wǎng)監控系統在面對大容量、大規模、多層次的聯(lián)網(wǎng)監控需求時(shí)往往顯得力不從心，限于模擬視頻的技術(shù)瓶頸，無(wú)法找到合適的方案從根本上解決問(wèn)題，這使得人們不得不去開(kāi)發(fā)新型的聯(lián)網(wǎng)監控技術(shù)。

    數字視頻與IP網(wǎng)絡(luò )監控

    隨著(zhù)數字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，安防監控領(lǐng)域的視頻技術(shù)也進(jìn)入了數字化與網(wǎng)絡(luò )化階段，這使得傳統監控系統中視頻圖像的傳輸與管理實(shí)現了統一。

    視頻實(shí)現數字化最初是從硬盤(pán)錄像機開(kāi)始的，視頻壓縮技術(shù)是硬盤(pán)錄像機最核心的技術(shù)。目前在視頻監控領(lǐng)域，主流的壓縮標準采用H.264，資料顯示H.264視頻壓縮標準以其高效率的編碼效率和傳輸性能，在視頻監控領(lǐng)域得到了廣泛應用。其最終制定的標準在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(shí)支持。

    隨著(zhù)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 )視頻存儲設備、網(wǎng)絡(luò )視頻管理平臺所構建的基于IP網(wǎng)絡(luò )的全數字網(wǎng)絡(luò )監控平臺。全數字網(wǎng)絡(luò )監控系統的顯著(zhù)優(yōu)勢在于充分發(fā)揮了數字技術(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(wú)法解決的難題，例如:視頻的無(wú)損交換、復制與存儲; 無(wú)距離監控與任意擴展; 支持任意網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。全數字化的網(wǎng)絡(luò )監控還簡(jiǎn)化了管理層次，全網(wǎng)視頻統一管理與后臺的靈活應用等顯著(zhù)優(yōu)勢使得全數字的網(wǎng)絡(luò )監控平臺在2000年以后逐步成為安防監控的主流。但是這種基于IP網(wǎng)絡(luò )的全數字網(wǎng)絡(luò )監控技術(shù)遠非完美:

    首先，基于IP網(wǎng)絡(luò )的帶寬限制，我們必須將數字視頻進(jìn)行壓縮處理，即以犧牲圖像質(zhì)量（延時(shí)、誤碼、丟幀等）來(lái)完成視頻的數字化和網(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(shí)時(shí)大容量業(yè)務(wù)傳輸而設計的，網(wǎng)絡(luò )虛擬矩陣簡(jiǎn)單的將視頻流打包成IP數據包通過(guò)普通的網(wǎng)絡(luò )設備（交換機、路由器等）進(jìn)行數據交換，這導致了在實(shí)際應用中許多不盡人意的地方，包括圖像質(zhì)量、實(shí)時(shí)性、準確性、控制失靈、延遲抖動(dòng)等。

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

    這些問(wèn)題都是基于IP網(wǎng)絡(luò )的全數字網(wǎng)絡(luò )監控系統所無(wú)法解決的。

    數字視頻與光纖網(wǎng)絡(luò )監控

    “平安城市”自被提案以來(lái)，受到市場(chǎng)及安防行業(yè)的高度關(guān)注，也帶動(dòng)了安防行業(yè)的高速發(fā)展?！捌桨渤鞘小币砸幠｝嫶?、覆蓋面廣、多層次管理與高清晰監控為特征，采用何種產(chǎn)品或系統才是“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(diǎn)。

    傳統模擬矩陣＋光端機的方案: 雖然能夠滿(mǎn)足本地視頻圖像的高質(zhì)量，實(shí)現

    基于IP網(wǎng)絡(luò )的全數字化網(wǎng)絡(luò )監控方案: 雖然能夠支持任意網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，實(shí)現全網(wǎng)視頻的統一管理與無(wú)距離監控，滿(mǎn)足大規模監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、視頻監控的實(shí)時(shí)性和安全性為代價(jià)來(lái)完成視頻監控的數字化與網(wǎng)絡(luò )化。

    魚(yú)，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(gè)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 )的全數字網(wǎng)絡(luò )監控技術(shù)終于解決了這個(gè)難題。

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

    與IP網(wǎng)絡(luò )監控相同的是: 全網(wǎng)圖像任意節點(diǎn)接入，任意節點(diǎn)輸出，實(shí)現了全網(wǎng)圖像的無(wú)損傳輸、無(wú)損交換和資源共享; 與IP網(wǎng)絡(luò )監控不相同的是: 圖像未經(jīng)壓縮保證了圖像的高質(zhì)量; BVX內部組網(wǎng)，不需要網(wǎng)絡(luò )交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò )設備，構建了有別于IP網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)業(yè)化監控網(wǎng)絡(luò )，保證了圖像傳輸、交換、控制的實(shí)時(shí)性和準確性，以及整個(gè)監控網(wǎng)絡(luò )的安全性。

    值得注意的是: 目前市面上有些廠(chǎng)家簡(jiǎn)單將數字光端機和矩陣系統組合在一起，即將光端機的接收端內置于矩陣，以實(shí)現矩陣的光、電兩種接入方式，但從光端機接收端出來(lái)并輸入至切換系統的依然是模擬視頻信號，其矩陣的交換還是通過(guò)模擬電開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現的，這并不是真正意義上的非壓縮數字矩陣。

    BVX的誕生是安防監控事業(yè)發(fā)展道路上一個(gè)新的里程碑，它不僅高質(zhì)量地實(shí)現了視頻監控的數字化和網(wǎng)絡(luò )化，超高畫(huà)質(zhì)的視頻圖像還為諸如面部識別、交通監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(wú)壓縮視頻圖像的接入、傳輸和交換，還能實(shí)現諸如音頻、數據、報警、電話(huà)、以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的綜合接入、傳輸和交換，構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了視頻監控數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化和平臺化的發(fā)展方向。

    BVX全數字光纖網(wǎng)絡(luò )監控平臺的基本特點(diǎn):

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

    BVX強大的組網(wǎng)功能能夠靈活構建環(huán)形（自愈）、星型、鏈型、混合型等各種拓撲結構的光纖網(wǎng)絡(luò )，相鄰節點(diǎn)之間通過(guò)一芯或兩芯光纖互聯(lián)互通，一芯光纖最大可傳輸128路無(wú)壓縮視頻，最大限度地節省光纖資源。全網(wǎng)圖像任意節點(diǎn)接入，任意節點(diǎn)輸出，監控的視角隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的延伸而擴展到每一個(gè)角落，實(shí)現了全網(wǎng)圖像的無(wú)損傳輸、無(wú)損交換和資源共享。

    BVX強大的網(wǎng)管功能實(shí)時(shí)檢測網(wǎng)絡(luò )運行狀態(tài)，動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò )帶寬資源，對全網(wǎng)設備進(jìn)行統一管理、實(shí)時(shí)監控和故障報警，增強了整個(gè)系統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(zhuān)業(yè)化光纖網(wǎng)絡(luò )監控平臺

    BVX創(chuàng )造性的集數字矩陣、光纖傳輸、網(wǎng)絡(luò )管理于一體，是專(zhuān)門(mén)為大型聯(lián)網(wǎng)監控而設計的專(zhuān)業(yè)化網(wǎng)絡(luò )監控平臺。它集多種功能于一體，簡(jiǎn)化了系統結構，減少了中間設備，大大增強了系統的穩定性和可靠性; BVX內部組網(wǎng)，不需要網(wǎng)絡(luò )交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò )設備，構建了有別于IP網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)業(yè)化監控網(wǎng)絡(luò )，保證了圖像傳輸、交換、控制的實(shí)時(shí)性和準確性，以及整個(gè)監控網(wǎng)絡(luò )

    3．高清晰全數字化監控平臺

    BVX采用無(wú)壓縮數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，全程視頻數字化無(wú)壓縮，既避免了傳統模擬矩陣+光端機方案由于視頻多級傳輸多次A/D轉換所帶來(lái)的視頻損耗問(wèn)題，也解決了全數字IP網(wǎng)絡(luò )壓縮方案由于圖像壓縮所帶來(lái)的圖像質(zhì)量問(wèn)題。

    超高畫(huà)質(zhì)的視頻圖像既實(shí)現了特殊行業(yè)高清監控的目標，也滿(mǎn)足了諸如面部識別、交通監控等圖像分析的智能化監控需求。

    4．開(kāi)放性監控平臺

    BVX系統提供了一個(gè)基于光纖網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放性監控平臺，其開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò )設計，兼容以矩陣為核心的模擬監控系統，能夠將現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(guò)對矩陣的控制管理該矩陣接入的所有視頻圖像; 兼容以數字碼流為核心的IP網(wǎng)絡(luò )監控系統，能夠直接接入數字視頻信號，數字IP碼流、E1等多種視頻信號。

    BVX對各種主流矩陣、球機、編解碼器等設備的兼容使各種監控系統能夠在統一的平臺下進(jìn)行管理和資源共享，使聯(lián)網(wǎng)監控系統成為一個(gè)有機的整體，最大限度地保護用戶(hù)前期資源和投入，為實(shí)現多層次應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(wú)壓縮視頻圖像的接入、傳輸和交換，還能實(shí)現諸如音頻、數據、報警、電話(huà)、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)監控系統成為一個(gè)有機的整體，大大簡(jiǎn)化了用戶(hù)的通信網(wǎng)絡(luò )，避免其針對不同業(yè)務(wù)需求，需構建多種通信網(wǎng)絡(luò )的情況發(fā)生，極大地降低了網(wǎng)絡(luò )建設、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)應用中都存在著(zhù)各自的局限性，致使在實(shí)際的聯(lián)網(wǎng)應用中總是不盡人意。而B(niǎo)VX作為一種全新的視頻監控技術(shù)，創(chuàng )造性地集數字矩陣、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，讓傳統監控矩陣插上了數字化和網(wǎng)絡(luò )化的翅膀，以最先進(jìn)的技術(shù)和理念構建了新一代的大型數字視頻網(wǎng)絡(luò )監控平臺。