浅谈数字视频监控系统联网的发展

　　数字设备视频矩阵方式联网解决方案

　　最初视频图像监控系统主要用于实时地监看，辅以磁带机等长时间录像来实现视频信号的存储，但以现在的要求和眼光来看，磁带回放图像的效果简直是无法忍受的，很难基于这些存储的信息有所作为。随着技术的发展，硬盘录像机(DVR)、网络录像机(NVR)都越来越广泛地应用于图像的存储和管理。

　　由于DVR的设计紧凑，性价比高，在一台工控机或嵌入式机器中可以实现图像切换、PTZ控制、数字存储回放及辅助报警等功能，在某些应用场合并不一定需要有矩阵存在，而仅需一台硬盘录像机就可轻松搞定，比如小区监控，只有出入口和小区内主要道路需要监视，往往只配一台8路或16路硬盘录像机就可实现较简单的实时监视、存储和回放功能，对于小区物业来讲这是一种性价比较高的选择。

　　NVR是一种新型的视频系统，设计的理念是采用IP摄像机在任意以太网端口接入到网络中，传输到中心进行存储和管理。这种设计有诸多优势，但目前IP摄像机本身的效果以及一些物理条件的限制还不能大量推广。但可借用这样一个理念，将目前成熟的标清或高清模拟摄像机通过专用的编码器接入到网络中，送到中心的磁盘阵列上进行存储和管理，从另一个角度讲就是一个编码和存储分离的大DVR，但不论从存储容量、下载速度、并发调用、整体管理等方面都比DVR有质的飞跃。目前市面上已有这类成熟的产品付诸应用。

　　对于一些大型的联网系统来讲，模拟视频系统是基础，在短时间内还无法完全由数字视频系统所取代，那么以模拟视频系统为主去联网数字视频系统也不可避免。下面就模数结合的联网方式进行简单的说明。

　　硬盘录像机图像切换控制联网

　　对于要共享这类应用的图像资源，一般有两种方式：

　　一种是将硬盘录像机接入到TCP/IP网络，通过PC客户端来访问，这种方式固然好但有一定局限性，首先要将以太网延伸至小区，另外，如果要共享的小区很多，且硬盘录像机的品牌不一致的话那就相对复杂些，但目前也有多家公司开发了可调用多种品牌硬盘录像机的软件，可以实现一些DVR共通的功能。

　　第二种方式是“虚拟矩阵”方式，可以将DVR看作是一个“虚拟矩阵”，所有当地的图像就是虚拟矩阵的输入，硬盘录像机都有一个视频输出口，它与VGA的输出是一致的，可将这个输出看作是“虚拟矩阵”的输出，然后通过硬盘录像机上的串口通道与上位主控矩阵的控制端口相连，实现控制联网。

　　当然，这需要DVR的串口开放协议，支持该功能。另外，就是当远端主控矩阵在操控时，当地硬盘录像机的VGA输出也跟着变化，因为它们是同一个输出源。笔者在2006年参与过对大华品牌DVR的图像共享和控制，就是使用了这种“虚拟矩阵”的模式。这种模式中视频和控制信号的传输方式可参照之前模拟矩阵的介绍。

　　数字矩阵图像切换控制联网

　　推而广之，上述“虚拟矩阵”方式可以解决很多实际的问题，也可拓展出新的联网思路和使用模式。比如，某个主控矩阵需要与多个被控矩阵联网达到共享被控矩阵资源的目的，所有的图像都能通过主控矩阵上到电视墙上进行显示，而且共享的这些资源都使用NVR系统进行存储，如果按照常规的做法，需要将被控矩阵上传的图像接入到主控矩阵，但当被控矩阵数量很多时，会造成主控矩阵的规模逐渐扩大，矩阵扩容的投入也逐渐加大，当矩阵的规模超过一定的量时，其造价将不是简单的线性增长，这样的话其投入跟产出的效益是不成正比的。因为主控矩阵所连接的电视墙数量有限，不可能同时看那么多共享的资源，那么，大多数时候这些接入的资源和主控矩阵的输入端口就被闲置了，这就形成了浪费。如果采用“虚拟矩阵”的方法就可以较经济地解决这些问题，既实现了存储的要求，也能实现图像上电视墙调看的需要。

　　实际的做法是：将所有被控矩阵上传的图像都接入到NVR系统中的编码器，不直接进入到矩阵中去，这样就形成一个数量相对较大的数字虚拟矩阵输入端，然后再根据需要配上一定数量的解码器来作为这个数字虚拟矩阵的输出端。NVR系统本身的管理服务器将所管辖的编码器、解码器模拟成一个矩阵的输入端和输出端，当接受到模拟主控矩阵发来的相应的控制指令时，管理服务器会将某个编码器的图像“配对”到某个解码器上，实现模拟图像的输出，即作为这个数字虚拟矩阵的输出上传到模拟主控矩阵。这样根据同时调看路数的需要，仅需占用模拟主控矩阵非常有限的输入端口资源，但通过模拟主控模拟矩阵与这个数字虚拟矩阵进行联网后，就可以调用到所有的共享资源，也能实现上电视墙的功能，免去了模拟主控矩阵扩容所造成不必要的浪费。

　　在此基础上还可以再接着开发一些更多的增值服务，如果NVR存储系统可以提供相关协议接口的话，甚至可以通过主控矩阵的监控键盘在电视墙上实现录像回放的功能，突破模拟矩阵只能看实时图像的功能，使得模拟矩阵的使用更加的多样和灵活，更快速地响应用户的使用需求。

　　综上所述，随着科学技术日新月异的发展，社会交通、治安形式的不断变化，用户需求的不断更新，对视频监控系统的使用提出了越来越高的要求和期望，视频监控系统也发挥着越来越大的作用，各行各业都根据自己业务的实际需要采用不同的模式在建设视频监控系统，为了不出现重复投资造成资源的浪费，通过视频系统之间的联网实现图像资源的共享是一个很好的解决途径，笔者希望通过上述的对视频监控系统联网的一些经验能给业内同行带来一些启示和帮助。(本文作者方立勇现任英格索兰博康系统工程有限公司上海分公司总经理)