一、IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術優(yōu)勢

　　從90年代開始，一些高校開始陸續(xù)建設和應用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。據(jù)第三方機構調查，目前有85%的高校已經(jīng)建設一定規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。但從目前的具體應用來看，部分高校的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還是傳統(tǒng)的模數(shù)結合方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)各自獨立，功能單一，不能實現(xiàn)協(xié)調運行和管理，大部分是做事后調查取證，不能起到很好的安全技術防范作用。

　　(一)模數(shù)結合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的局限性

　　模數(shù)結合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的局限性主要表現(xiàn)為以下三個不足：

　　開放性不足。視頻監(jiān)控系統(tǒng)與入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、消防自動報警系統(tǒng)及其它安防系統(tǒng)彼此相互獨立，多個系統(tǒng)之間沒有聯(lián)動機制，入侵報警系統(tǒng)或消防自動系統(tǒng)報警時需要再登陸監(jiān)控系統(tǒng)查看錄像，實時性不夠，增加值班人員工作量，并且耽誤處置事件的最佳時機。

　　系統(tǒng)性能不足。模數(shù)結合監(jiān)控系統(tǒng)主要采用數(shù)字硬盤錄像機(DVR)作為核心管理設備，對監(jiān)控圖像的存儲和系統(tǒng)的管理都由DVR完成。由此帶來兩個安全隱患：一是DVR本身性能有限，同時處理管理信令和存儲錄像，一旦發(fā)生設備故障，不僅錄像丟失，還會造成整個監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓;二是DVR沒有任何的數(shù)據(jù)保護機制，一旦誤操作或者硬盤損壞，錄像不可恢復，導致事后取證受阻。

　　聯(lián)網(wǎng)性不足。模數(shù)結合監(jiān)控系統(tǒng)傳輸采用的大多是光纖點對點傳輸或者視頻線點對點傳輸，布線和運行維護成本非常巨大，并且DVR最初的設計只是用來存儲圖像的，并不是用來做聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的，DVR的聯(lián)網(wǎng)只能管理到DVR，無法管理到前端的攝像機、顯示設備和傳輸鏈路。如果需要多個校區(qū)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，采用DVR方式進行聯(lián)網(wǎng)顯然無法滿足遠程聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控的需要。

　　(二)IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術優(yōu)勢

　　目前IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術已經(jīng)成為市場上的主流技術，在設備管理、數(shù)據(jù)傳輸、圖像分辨率、點位擴容、錄像保護、聯(lián)動報警等方面具有模擬、模數(shù)結合視頻監(jiān)控系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)勢。

　　便于控制管理。IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)五個部分的所有設備都具有唯一的IP地址，可實現(xiàn)全網(wǎng)設備統(tǒng)一控制管理。

　　網(wǎng)絡適應性強。采用通用的TCP/IP協(xié)議，可在現(xiàn)有的各種有線和無線網(wǎng)絡中傳輸視頻數(shù)據(jù)，設備數(shù)量少，布線少，系統(tǒng)的建設、使用和維護成本低。

　　實現(xiàn)遠程監(jiān)控。凡是有網(wǎng)絡的地方就可以建立IP網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，不受時間、地點的限制，實現(xiàn)即播即用即看。

　　邊際效應強。IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)擴展性好，可不斷增加視頻監(jiān)控探頭，不改變現(xiàn)有系統(tǒng)結構，無需重新布線和再建平臺，避免重復建設。

　　便于存儲擴容。特別是IP-SAN存儲架構，可以根據(jù)需要和可能，無限制地增加磁盤陣列，實現(xiàn)海量存儲。錄像存儲實行集中管理，錄像丟失或硬盤損壞錄像可恢復。

　　支持高清攝像。系統(tǒng)支持720P(720×1280)、1080P(1080×1960)等高清攝像機的視頻傳輸、控制、存儲和顯示，圖像覆蓋面大，細節(jié)更清晰。

　　具備聯(lián)動功能。系統(tǒng)綜合管理平臺可集成入侵報警、出入口控制、消防自動報警等系統(tǒng)，自動報警聯(lián)動，實時彈出畫面，自動跟蹤監(jiān)視現(xiàn)場情況。

　　當然，IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)也有自身的技術缺陷。一是對光線的要求高。在弱光和逆光的情況下，圖像處理會有齒痕，有失真。二是圖像質量有損失。經(jīng)過數(shù)字壓縮編碼，視頻圖像會有數(shù)據(jù)丟失，特別是CIF、QCIF、4CIF圖像的清晰度還比不上模擬圖像。當然，720P、1080P高清圖像的清晰度還是大大超過模擬圖像的清晰度。三是依賴于網(wǎng)絡帶寬。即使是以H.264格式進行數(shù)字壓縮編碼，D1(576×720)標清的碼流也要1M以上，1080P高清的碼流達到3M以上，如果上千臺高清攝像機的圖像在一個帶寬不高的網(wǎng)絡上傳輸，就會出現(xiàn)擁堵。四是操控有延時性。由于IP數(shù)據(jù)包的控制處理具有延時性，會出現(xiàn)圖像的延遲、停頓，對云臺的控制也會有延時。五是編碼算法不統(tǒng)一。數(shù)字壓縮編碼格式標準不統(tǒng)一，既便是同一個編碼格式，算法也不統(tǒng)一，導致不同廠家生產(chǎn)的設備不兼容，不能做到通用。

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　　二、IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構成

　　IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指運用數(shù)字壓縮編碼技術、網(wǎng)絡通信技術和計算機處理與控制技術，對采集的視頻圖像和聲音進行數(shù)字壓縮編碼，組成IP數(shù)據(jù)包，利用有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡，按照TCP/IP協(xié)議，進行IP數(shù)據(jù)包的傳輸和存儲，并通過數(shù)字解碼，還原和切換出視頻圖像和聲音，進行實時的視頻監(jiān)控。IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以擴展到所有具備網(wǎng)絡連接的地方，實現(xiàn)低成本、高效率的遠程監(jiān)控，完全不受地域和時間的限制。

　　IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)由采集、傳輸、管理控制、存儲和顯示五部分構成(如圖1所示)：

　　IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構圖

　　1.采集：目前采用模擬攝像機+編碼器、IP網(wǎng)絡攝像機以及兩者混用三種方式進行采集和數(shù)字壓縮編碼。

　　2.傳輸：采用IP網(wǎng)絡傳輸方式，可以按照網(wǎng)絡架構(局域網(wǎng)/廣域網(wǎng))、傳輸模式(有線/無線)、傳輸介質(網(wǎng)線/光纖)等方式選擇以太網(wǎng)、無源光網(wǎng)絡、SFP光纖、RRPP光環(huán)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等有線網(wǎng)絡或者WLAN、GPRS、3G、WCDMA等無線網(wǎng)絡進行傳輸，組網(wǎng)方便靈活。

　　3.管理控制：采用視頻監(jiān)控綜合管理平臺對IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行全方位管理，授權用戶隨時隨地進行管理和控制，系統(tǒng)操作和維護方便;同時可與入侵報警、出入口控制、電子巡查、消防自動報警等系統(tǒng)集成，實現(xiàn)IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的無縫對接和各種數(shù)據(jù)的關聯(lián)應用。

　　4.存儲：目前廣泛采用的是具備熱備冗余硬盤和RAID5機制的IP-SAN集中存儲架構和NVR設備存儲架構。

　　5.顯示：包括軟解碼和硬解碼兩種顯示方式：軟解碼指的是通過軟件解碼，在客戶端PC或者電腦上查看視頻圖像：硬解碼指的是采用數(shù)字解碼器對IP數(shù)字視頻流進行解碼，顯示在監(jiān)視器或者拼接大屏上，數(shù)字解碼器具有數(shù)字視頻矩陣功能。

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　　三、IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高校安防中的實際應用

　　由于IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的技術優(yōu)勢，特別是使用成本低、系統(tǒng)穩(wěn)定性強、不受地域限制、擴展性好、操作簡便等特點，非常適用于校園面積大，校區(qū)多的高校。某高校校區(qū)占地3200畝，現(xiàn)有35000余名學生。校區(qū)處在邊建設、邊搬遷、邊教學的建設發(fā)展階段，校園面積大，出入通道多，流動人口多，校園周邊治安環(huán)境復雜。學校從2009年起開始在呈貢校區(qū)分期建設校園安全技術防范系統(tǒng)，目前已進行了兩期建設，共安裝攝像機近1200臺、入侵報警探頭1000多個。

　　在總體規(guī)劃時，要求以先進技術為主導，充分利用已建的校園網(wǎng)，做到低投資、高效益。因此在設計時，采用了基于IP網(wǎng)絡技術的IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設方案，目標就是建成技術先進、適應未來發(fā)展、系統(tǒng)操作簡便、運行穩(wěn)定可靠、系統(tǒng)擴展能力強的校園安全技術防范系統(tǒng)。

　　學校的IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用已建的校園光纖網(wǎng)，采取跳線方式建成了技防專網(wǎng)，并與校園業(yè)務網(wǎng)物理隔離，既不互相擠占帶寬，又保證了各自的網(wǎng)絡安全。同時專網(wǎng)留有出口，通過路由器與外網(wǎng)相連，方便領導不論身處何地都可以進行實時監(jiān)控。系統(tǒng)在學校主要道路、教學樓、實驗樓、辦公樓、圖書館和學生宿舍樓等重點部位和人員密集場所，按照安全風險等級分別安裝了攝像機和紅外報警探頭，學校的主要出入口和學生食堂門前安裝了少量的高清球機。特別是學生宿舍樓，除了在每一棟樓的大廳安裝了攝像機及客戶終端，還在每一層樓的公共走廊安裝了攝像機。所有的監(jiān)控點，通過技防專網(wǎng)接入到安防監(jiān)控中心，通過綜合安防集成管理平臺進行統(tǒng)一控制管理。網(wǎng)絡架構如圖2所示：

　　IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構圖

　　安全技術防范系統(tǒng)的主要作用包含以下三部分：事前防范、事中報警和事后取證。要實現(xiàn)以上三個功能，就需要建立一個技術先進成熟的綜合安防集成管理平臺。正是由于IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的技術優(yōu)勢，因此可以在其基礎上構建校園綜合安防集成管理平臺，將視頻監(jiān)控、門禁、報警、消防等安防子系統(tǒng)融合成為一個大的綜合安防集成管理平臺。

　　(一)綜合安防集成管理平臺組成

　　綜合安防集成管理平臺主要由上層集成平臺和下層應用子系統(tǒng)組成。

　　上層集成平臺：通常是根據(jù)需要定制開發(fā)的集成平臺，目的在于打通下層各子系統(tǒng)之間的技術壁壘，對上提供一個統(tǒng)一的接口和操作界面，在一個客戶端界面上可以完成所有子系統(tǒng)的操作，并且可以實現(xiàn)子系統(tǒng)間資源共享和信息聯(lián)動。

　　下層應用子系統(tǒng)：主要是針對不同應用的安防系統(tǒng)，包括視頻監(jiān)控、入侵報警系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、消防自動報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)、語音對講系統(tǒng)等。各子系統(tǒng)各司其職處理自己系統(tǒng)的信息，并將上層調用的信息送給上層應用平臺，再由上層應用平臺進行綜合處理或者送給其他子系統(tǒng)進行聯(lián)動，為上層具體應用提供底層支持。

　　(二)綜合安防集成管理平臺的主要特點

　　整個校園所有安防系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一應用;

　　統(tǒng)一界面操作，簡化工作流程和減少工作量;

　　各子系統(tǒng)之間實現(xiàn)優(yōu)勢互補，發(fā)揮更大作用;

　　實時報警圖像自動彈出，第一時間發(fā)現(xiàn)警情。

　　四、結語

　　校園綜合安防集成管理平臺的建立，實現(xiàn)了各子系統(tǒng)之間的“對話”，各子系統(tǒng)之間可以相互聯(lián)動和協(xié)調，有效地提高了安全防范能力和突發(fā)事件的處置能力。近兩年來，搶劫偷盜、打架斗毆等案件得到了有效控制，特別是學生宿舍被盜案件大幅度下降，確保了學校的安全穩(wěn)定。

　　隨著網(wǎng)絡通信技術的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡帶寬的不斷增加，高清攝像技術、自適應偵測報警技術、視頻智能分析技術將更加成熟，IP網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)將向著高清化、智能化的方向發(fā)展，并將更加廣泛地應用于高校的安全保衛(wèi)工作當中，為高校的平安和諧校園建設提供可靠的安全防范技術保障。

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