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電視監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1.概述

電視監(jiān)控系統(tǒng)，又稱為監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，英文為CCTV（Closed Circuit Television閉路電視）。

電視監(jiān)控系統(tǒng)能實時、形象、真實地反映被監(jiān)視對象的畫面，獲得廣泛的應用，是人們在現代化管理中進行監(jiān)視控制的一種極為有效的工具。

電視監(jiān)控系統(tǒng)由前端設備、傳輸系統(tǒng)、后端設備三大部分組成：

前端設備指現場圖像、聲音、溫濕度等環(huán)境采集設備，如：攝像機、麥克風、溫濕度計等，以及現場動作、照明、聲音等執(zhí)行設備，如鏡頭、云臺、防護罩、加熱器，雨刷、燈光、揚聲器等。

傳輸系統(tǒng)指前端設備、后端設備之間的聯(lián)系，包括電纜、光纖、微波等多種連接方式以及相關的設備。

后端設備指后端控制、顯示和記錄設備。

2.主要設備

2.1前端設備

電視監(jiān)控系統(tǒng)的前端設備通常由攝像機、手動或電動鏡頭、云臺、防護罩、監(jiān) 聽 器、報警探測器和多功能解碼器等部件組成，它們各司其職，并通過有線、無線或光纖傳輸媒介與中心控制系統(tǒng)的各種設備建立相應的聯(lián)系，傳輸視/音頻信號及控制、報警信號等。在實際的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，這些前端設備不一定同時使用，但實現監(jiān)控現場圖像采集的攝像機和鏡頭是必不可少的。

攝像機

攝像機是電視監(jiān)控系統(tǒng)的最主要前端設備，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上，使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。有時，被監(jiān)視場所面積較大，為了節(jié)省攝像機所用的數量、簡化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng)，在攝像機上加裝電動可遙控的、可變焦距（變倍）鏡頭，使攝像機所能觀察的距離更遠、更清楚；有時還把攝像機安裝在電動云臺上，通過控制臺的控制，可以使云臺帶動攝像機進行水平和垂直方向的轉動，從而使攝像機能覆蓋的角度、面積更大。總之，攝像機就像整個系統(tǒng)的眼睛一樣，把它監(jiān)視的內容變?yōu)閳D像信號，傳送給控制中心的監(jiān)視器上。

由于攝像部分是系統(tǒng)的最前端，并且被監(jiān)視場所的情況是由它變成圖像信號傳送到控制中心的監(jiān)視器上，所以從整個系統(tǒng)來講，攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源。因此，攝像部分的好壞以及它產生的圖像信號的質量將影響著整個系統(tǒng)的質量。從系統(tǒng)噪聲計算理論的角度來講，影響系統(tǒng)噪聲的最大因素是系統(tǒng)中的第一級的輸出（攝像機的圖像信號輸出）信號信噪比的情況。所以，認真選擇和處理攝像部分是至關重要的。

在某些情況下，特別是在室外應用的情況下，為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，對攝像機及其鏡頭還應加裝專門的防護罩，甚至對云臺也要有相應的防護措施。

因此，選擇電視監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機，一般要看幾個主要的參數：分辨率、最低照度和信噪比等，另外還要考慮攝像機的附帶功能等。

2.2傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)就是系統(tǒng)的信號通路。一般來說，傳輸系統(tǒng)單指的是傳輸前端圖像信號。但是，由于某些系統(tǒng)中除圖像外，還要傳輸聲音信號，同時，由于需要由后端控制中心通過控制臺對前端設備如攝像機、鏡頭、云臺、防護罩等進行控制，因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號的傳輸，所以，傳輸系統(tǒng)傳輸包括圖像、聲音、控制信號等信號。

傳輸系統(tǒng)主要傳輸的內容是圖像信號。因此重點研究圖像信號的傳輸方式及傳輸中有關問題是非常重要的。對圖像信號的傳輸，重點要求是在圖像信號經過傳輸系統(tǒng)后，不產生明顯的噪聲、失真（色度信號與亮度信號均不產生明顯的失真），保證原始圖像信號（從攝像機輸出的圖像信號）的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等等。這就要求傳輸系統(tǒng)在衰減方面、引入噪聲方面、幅頻特性和相頻特性方面有良好的性能。

在傳輸方式上，目前電視監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機距離控制中心較遠的情況下，也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。對以上這些不同的傳輸方式，所使用的傳輸設備及傳輸線路都有較大的不同。

2.3后端設備

控制設備

控制設備是整個系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實現整個系統(tǒng)功能的指揮中心?？刂圃O備主要由總控制臺（有些系統(tǒng)還設有副控制臺）組成?？偪刂婆_中主要的功能有：視頻信號放大與分配、圖像信號的較正與補償、圖像信號的切換、圖像信號（或包括聲音信號）的記錄、攝像機及其輔助部件（如鏡頭、云臺、防護罩等）的控制（遙控）等等。在上述的各部分中，對圖像質量影響最大的是放大與與分配、校正與補償、圖像信號的切換三部分。在某些攝像機距離控制中心很近、或對整個系統(tǒng)指標要求不高的情況下，在總控制臺中往往不設校正與補償部分。但對某些距離較遠，或由于傳輸方式的要求等原因，校正與補償是非常重要的。因為圖像信號經過傳輸之后，往往其幅頻特性（由于不同頻率成分到達總控制臺時，衰減是不同的，因而造成圖像信號不同頻率成分的幅度不同，此稱為幅頻特性）、相頻特性（不同頻率的圖像信號通過傳輸部分后產生的相移不同，此稱為相頻特性）無法絕對保證指標的要求，所以在控制臺上要對傳輸過來的圖像信號進行幅頻和相頻的校正與補償。經過校正與補償的圖像信號，再經過分配和放大，進入視頻切換部分，然后送到監(jiān)視器上。

總控制臺的另一個重要方面是能對攝像機、鏡頭、云臺、防護罩等進行遙控，以完成對被監(jiān)視的場所全面、詳細的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視。

總控制臺，在控制功能上，控制攝像機的臺數上往往都做成積木式的?？梢愿鶕筮M行組合。另外，在總控制臺上還設有時間及地址的字符發(fā)生器，通過這個裝置可以把年、月、日、時、分、秒都顯示出來，并把被監(jiān)視場所的地址、名稱顯示出來。在錄像機上可以記錄，這樣對以后的備查提供了方便。

電視監(jiān)控系統(tǒng)對電動云臺、電動變焦鏡頭、防護罩和電源的控制功能，根據控制中心與受控中心間的距離及受控設備的數量，可以采取不同的控制方式：
  l總控制臺對攝像機及其輔助設備（如鏡頭、云臺、防護罩等）的控制一般采用總線方式，把控制信號送給各攝像機附近的“終端解碼箱”，在終端解碼箱上將總控制臺送來的編碼控制信號解出，成為控制動作的命令信號，再去控制攝像機及其輔助設備的各種動作（如鏡頭的變倍、云臺的轉動等）。
  l當攝像機數量少，控制距離短時，可采用直接控制方式，用多芯電纜傳輸控制信號。這種方式控制線數量多，施工量大。
  l當攝像機數量較少，控制距離較短時，可采用一線通方式，即來自攝像機的視頻信號及來自控制器端的控制信號共用一條同軸電纜。這種方式雖能節(jié)省控制線，但此類設備的價格、技術要求較高，要綜合考慮。

顯示設備

顯示設備一般由一臺或多臺監(jiān)視器（或帶視頻輸入的普通電視機）組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。在電視監(jiān)視系統(tǒng)中，特別是在由多臺攝像機組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺監(jiān)視器對應一臺攝像機進行顯示，而是幾臺攝像機的圖像信號用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示。這樣做一是可以節(jié)省設備，減少空間的占用；二是沒有必要一一對應顯示。因為被監(jiān)視場所的情況不可能同時發(fā)生意外情況，所以平時只要隔一定的時間（比如幾秒、十幾秒或幾十秒）顯示一下即可。當某個被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時，可以通過切換器將這一路信號切換到某一臺監(jiān)視器上一直顯示，并通過控制臺對其遙控跟蹤記錄。所以，在一般的系統(tǒng)中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的攝像機對監(jiān)視器的比例數設置監(jiān)視器的數量。常用的攝像機對監(jiān)視器的比例數為四比一，即四臺攝像機對應一臺監(jiān)視輪流顯示，當攝像機的臺數很多時，再采用八比一或十六比一的設置方案。另外，在攝像機臺數很多的系統(tǒng)中，用畫面分割器把幾臺攝像機送來的圖像信號同時顯示在一臺監(jiān)視器上，也就是在一臺較大屏幕的監(jiān)視器上，把屏幕分成幾個面積相等的小畫面，每個畫面顯示一個攝像機送來的畫面。這樣可以大大節(jié)省監(jiān)視器，并且操作人員觀看起來也比較方便。但是，這種方案不宜在一臺監(jiān)視器上同時顯示太多的分割畫面，否則會使某些細節(jié)難以看清楚，影響監(jiān)控的效果。四分割或九分割較為合適。

為了節(jié)省開支，對于非特殊要求的電視監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)視器可采用有視頻輸入端子的普通電視機，而不必采用造價較高的專用監(jiān)視器。監(jiān)視器（或電視機）的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之間的，如果采用了“畫面分割器”，可選用較大屏幕的監(jiān)視器。

放置監(jiān)視器的位置應適合操作者觀看的距離、角度和高度。一般是在總控制臺的后方，設置專用的監(jiān)視架子，把監(jiān)視器擺放在架子上。

監(jiān)視器的選擇，應滿足系統(tǒng)總的功能和總的技術指標的要求，特別是應滿足長時間連續(xù)工作的要求。

記錄設備

后端通常采用錄像機作為記錄設備，隨時把發(fā)生情況的被監(jiān)視場所的圖像記錄下來，以便事后備查或作為重要依據。

早期，大多采用一臺或多臺常規(guī)錄像機或長延時錄像機，用錄像帶對前端攝像機傳輸的被監(jiān)視場所的圖像進行連續(xù)記錄。通常采用多畫面分割器，如四畫面、九畫面、十六畫面等，在一臺監(jiān)視器上同時顯示出四個、九個、十六個攝像機送來的各個被監(jiān)視場所的畫面，并用一臺常規(guī)錄像機或長延時錄像機進行記錄。

現在，基本采用硬盤錄像機進行記錄。
  硬盤錄像機，又稱作數字硬盤錄像設備DVR（Digital　Video　Recorder）是CPU性能、多媒體技術、存儲技術高度發(fā)展的產物，它是一種將視音頻信號數字化后壓縮，然后記錄在硬盤上的設備。目前，硬盤錄像機主要有兩種：基于PC平臺的硬盤錄像機（PC-based DVR）和基于嵌入式平臺的硬盤錄像機（Embedded DVR）。
  硬盤錄像機不僅具有傳統(tǒng)模擬錄像機的所有功能，并且由于其數字特性，具有傳統(tǒng)模擬錄像機所不具備的功能。與傳統(tǒng)的模擬錄像機相比，硬盤錄像機具有較大優(yōu)越性，表現在：錄像時間長，最大錄像時間取決于連接的存儲設備的容量，一般可達幾百小時；支持的視音頻通道數多，可同時進行幾路、十幾路、甚至幾十路同時錄像；記錄圖像質量不會隨時間的推移而變差；功能更為豐富，不象傳統(tǒng)的模擬錄像機那么單一。
  硬盤錄像機通常具備以下功能：

·壓縮功能：能對輸入的模擬視音頻信號進行數字化采樣，然后對采樣數據進行壓縮；

·錄像功能：能把數字化后壓縮的視音頻信號記錄到硬盤上，并具備多種錄像觸發(fā)方式，如手動錄像、定時（計劃）錄像、報警錄像、移動偵測錄像等等；

·放像功能：能把記錄在硬盤上的視音頻信號在模擬監(jiān)視器上或電腦顯示器上回放；

·備份功能：能把記錄在硬盤上的視音頻信號通過USB接口或1394接口備份到各種移動介質上；

·網絡功能：能數字化后壓縮的視音頻信號或記錄在硬盤上的視音頻信號通過網口輸出；

·云臺、鏡頭控制功能：能通過鍵盤、面板或網絡控制云臺、鏡頭；

·報警輸入輸出：能接受、處理和輸出報警信號，即具備報警聯(lián)動功能。

不同廠商設計、生產的硬盤錄像機并不一定具備上面所列的所有功能，也有可能具備上面所沒有列出的功能。

在硬盤錄像機中，錄像功能和很多其它功能相關聯(lián)，如放像功能、網絡功能、備份功能等等，因此采用什么樣的錄像技術，直接關系到整個硬盤錄像機的性能和硬盤故障率。錄像技術分兩個方面：一是采用什么樣的文件系統(tǒng)，這通常與采用的操作系統(tǒng)有關，不容易自主選擇；二是在已選定文件系統(tǒng)的條件下，應用系統(tǒng)如何發(fā)揮文件系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時避免其弱點對整個系統(tǒng)造成影響。

目前PC-based DVR一般基于Windows系統(tǒng)，文件系統(tǒng)一般采用NTFS或FAT32；而Embedded DVR所采用的文件系統(tǒng)則與廠商選擇的嵌入式操作系統(tǒng)有密切的關系。目前Embedded DVR中所采用的嵌入式操作系統(tǒng)有pSOS、Embedded Linux、vxWorks等等，而采用的文件系統(tǒng)則有較多種類，如MS-DOS兼容文件系統(tǒng)、UNIX兼容文件系統(tǒng)、Windows兼容文件系統(tǒng)，還有各種專有的文件系統(tǒng)等等。選定哪一種文件系統(tǒng)作為嵌入式硬盤錄像機中的文件系統(tǒng)，取決于很多因素，如公司的研發(fā)能力、財力、文件系統(tǒng)本身的特性等。應該說，選擇任何一種文件系統(tǒng)都不會妨礙嵌入式硬盤錄像機中錄像功能的實現。有的公司甚至自己組織開發(fā)文件系統(tǒng)來滿足需求，這樣做可能會花費較長的時間來穩(wěn)定，從而使設備上市的時間延長；另外，這種做法不符合現代社會分工越來越細、越來越專業(yè)的潮流，很難做到像專業(yè)軟件廠商推出的文件系統(tǒng)那樣穩(wěn)定可靠。

文件系統(tǒng)選定后，可供開發(fā)人員發(fā)揮的平臺就確定了。各個嵌入式硬盤錄像機廠商在選定平臺上應用系統(tǒng)中的錄像模塊設計的合理與否，直接決定了嵌入式硬盤錄像機推向市場后的表現。例如，有的廠商用刪除老文件的方式來達到循環(huán)錄像的目的。為了使文件刪除的時間盡可能短，就采用了每分鐘生成一個碼流文件的方式錄像；還有的廠商則采用每小時生成一個文件的方式來錄像。這些方式的共同弱點是不能保證嵌入式硬盤錄像機的長時間穩(wěn)定運行。因為壓縮芯片輸出的碼流位率變化是比較大的，這就導致每分鐘、每小時產生的文件的大小都不一樣，而且可能相差很大，長時間運行后就會導致硬盤上充滿碎片，從而使系統(tǒng)運行效率急劇下降。這就是目前市場上有些品牌的嵌入式硬盤錄像機初期安裝時表現良好，但是過一段時間后就容易發(fā)生丟資料、壞硬盤的現象的原因。為解決這一問題，有公司如海康威視提出了磁盤預分配技術，保證在硬盤循環(huán)記錄過程中，永不出現碎片。

文件系統(tǒng)對磁盤的管理，有一套鏈表構成的文件檢索機制，包括FAT表和目錄區(qū)，如果關機的時候，正在寫修改的FAT表或目錄區(qū)，這個FAT表扇區(qū)或目錄扇區(qū)被破壞，就會導致一組磁盤文件丟失。在硬盤錄像機的使用過程中，幾乎在不停地寫硬盤，如果非正常關機，出現FAT表扇區(qū)或目錄扇區(qū)被破壞的概率非常高，這也是為什么非正常關機次數多了，無論PC式硬盤錄像機還是嵌入式硬盤錄像機，經常找不到記錄文件的原因。為解決這個問題，先進的DVR廠商提出了FAT表和目錄區(qū)凍結技術，保證在非正常關機過程中，不會導致FAT表和目錄區(qū)被破壞。

硬盤錄像機中，一般會有多個硬盤，在錄像時，多路圖像同時盡量記錄在一個硬盤上，一方面延長硬盤壽命，同時也降低硬盤錄像機的功耗。

3.分類

3.1中小型電視監(jiān)控系統(tǒng)

通常的電視監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模都不大，功能也相對簡單，但其適用的范圍非常廣。所監(jiān)視的對象也不僅僅限于想到的人、商品、貨物或車輛，有些還涉及到對諸如天然氣罐、高爐的監(jiān)視，有些則需要對工廠的煙囪及排污管道進行監(jiān)視。電視監(jiān)控系統(tǒng)可以自成體系，也可以與防盜報警系統(tǒng)或出入口控制系統(tǒng)組合，構成綜合保安監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1.1 簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)

最簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)就是在監(jiān)視現場安置定點攝像機（攝像機配接定焦鏡頭），通過同軸電纜將視頻信號傳輸到監(jiān)控室內的監(jiān)視器。例如，在小型工廠的大門口安置一臺攝像機，并通過同軸電纜將視頻信號傳送到廠辦公室內的監(jiān)視器（或電視機）上，管理人員就可以看到哪些人上班遲到或早退，離廠時是否攜帶了廠內的物品。若是再配置一臺錄像機，還可以把監(jiān)視的畫面記錄下來，供日后檢索查證。

這種簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)適用于多種應用場合。當攝像機的數量較多時，可通過多路切換器、畫面分割器或系統(tǒng)主機進行監(jiān)視。如：
  l某企業(yè)辦公大樓，在其各樓層的所有12個出口都安裝了定點攝像機，并配備了3臺四畫面分割器和24小時實時錄像機。
  l某招待所，在1~6層客房通道的兩端各安裝一臺定點攝像機，加上大門口、門廳、后門、停車場等4個監(jiān)視點共計16臺攝像機，再配置一臺16畫面分割器、一臺29英寸大屏幕彩電和一臺24小時錄像機便構成了完整的監(jiān)控系統(tǒng)。
  當監(jiān)視的點數增加時會使系統(tǒng)規(guī)模變大，但如果沒有其他附加設備及要求，這類監(jiān)控系統(tǒng)仍可歸屬于簡單的定點系統(tǒng)。如：
  l某超市，總共安裝了48臺定點攝像機，被分成了3組，分別接到了對應的16畫面分割器、17英寸監(jiān)視器和24小時錄像機。

3.1.2 簡單的全方位監(jiān)控系統(tǒng)

全方位監(jiān)控系統(tǒng)是將前述定點監(jiān)控系統(tǒng)中的定焦鏡頭換成電動變焦鏡頭，并增加可上下左右運動的全方位云臺（云臺內部有兩個電動機），使每個監(jiān)視點的攝像機可以進行上下左右的掃視，其所配鏡頭的焦距也可在一定范圍內變化（監(jiān)視場景可拉遠或推進）。很顯然，云臺及電動鏡頭的動作需要由控制器或與系統(tǒng)主機配合的解碼器來控制。

最簡單的全方位監(jiān)控系統(tǒng)與最簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)相比，在前端增加了一個全方位云臺及電動變焦鏡頭，在控制室增加了一臺控制器，另外從前端到控制室還需多布設一條多芯（10芯或12芯）控制電纜。如：
  l某小型制衣廠，在其制衣車間安裝了兩臺全方位攝像機，在廠長辦公室內配置了一臺普通電視機、一臺切換器和兩臺控制器，當廠長需要了解車間情況時，只需通過切換器選定某一臺攝像機的畫面，并通過操作控制器使攝像機對整個監(jiān)控現場進行掃視，也可以對某個局部進行定點監(jiān)視。
  在實際應用中，并不一定使每一個監(jiān)視點都按全方位來配置，通常僅是在整個監(jiān)控系統(tǒng)中的某幾個特殊的監(jiān)視點才配備全方位設備。例如，在前述的某招待所的定點監(jiān)控系統(tǒng)中，也可考慮將監(jiān)視停車場情況的定點攝像機改為全方位攝像機（更換電動變焦鏡頭并增加全方位云臺），再在控制室內增加一臺控制器，這樣就可以把對停車場的監(jiān)視范圍擴大了，既可以對整個停車場進行掃視，也可以對某個局部進行監(jiān)視。特別是當推進鏡頭時，還可以看清車牌號碼。

3.1.3 低成本全方位監(jiān)控系統(tǒng)

用分控鍵盤替代云臺鏡頭控制器，這樣系統(tǒng)的連接線就顯得比較簡單。當有報警時，自動地把報警的現場攝像機切換出來，并記錄。在成本方面，要低于使用系統(tǒng)主機/矩陣切換器的系統(tǒng)。

3.1.4 具有小型主機的監(jiān)控系統(tǒng)

多大的系統(tǒng)才需配用系統(tǒng)主機并沒有嚴格的限制。一般來說，當監(jiān)控系統(tǒng)中的全方位攝像機數量達到3~4臺以上時，就可考慮使用小型系統(tǒng)主機。雖然用多臺單路控制器或一臺多路（如4路或6路）控制器也可以實現全方位攝像機的控制，但這樣所需的控制線纜數量較多（每一路至少要一根10芯電纜），而且線纜的長度將過長（長線電阻造成的電壓降可能會導致云臺及電動鏡頭動作遲緩甚至不動作），整個系統(tǒng)也會顯得零亂。

一般來說，使用系統(tǒng)主機會增加整個監(jiān)控系統(tǒng)的造價，這是因為系統(tǒng)主機的造價要比普通切換器高，而與之配套的前端解碼器的價格也比普通單路控制器高。但從布線考慮，各解碼器與系統(tǒng)主機之間是采用總線方式連接的，因此系統(tǒng)中線纜的數量不多（只需要一根兩芯通信電纜）。另外，集成式的系統(tǒng)主機大都有報警探測器接口，可以方便地將防盜報警系統(tǒng)與電視監(jiān)控系統(tǒng)整合于一體。當有探測器報警時，該主機還可自動地將主監(jiān)視器畫面切換到發(fā)生警情的現場攝像機所拍攝的畫面。

3.1.5 具有聲音監(jiān)聽的監(jiān)控系統(tǒng)

電視監(jiān)控系統(tǒng)中還常常需要對現場聲音進行監(jiān)聽（例如：銀行柜員制監(jiān)控系統(tǒng)），因此從系統(tǒng)結構上看，整個電視監(jiān)控系統(tǒng)由圖像和聲音兩個部分組成。由于增加了聲音信號的采集及傳輸，從某種意義上說，系統(tǒng)的規(guī)模相當于比純定點圖像監(jiān)控系統(tǒng)增加了一倍，而且在傳輸過程中還應保證圖像與聲音信號的同步。
  對于簡單的一對一結構（攝像機——錄像機——監(jiān)視器），只要增加監(jiān) 聽 頭及音頻傳輸線，即可將視音頻信號一同顯示、監(jiān)聽并記錄。對于切換監(jiān)控的系統(tǒng)來說，則需要配置視音頻同步切換器，它可以從多路輸入的視音頻信號中切換并輸出已選中的視頻及對應的音頻信號。

3.2大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)

大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視點數增多，除了包含有大量的全方位監(jiān)視點外，還常常與防盜報警系統(tǒng)集成為一體。由于匯集在中心控制室的視音頻信號多，往往需要多種視音頻設備進行組合，很多系統(tǒng)還需要多個分控制中心（或分控點），因此系統(tǒng)相對龐大。

3.2.1 大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)釋義

從原理上說，大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)與前述的中小型電視監(jiān)控系統(tǒng)是一樣的。這里所謂的“大中型”可有兩層含義：

一是指系統(tǒng)的規(guī)模大，如前端攝像機的數量及中心控制端設備的數量都很多，中心控制室的場面也很龐大，往往還要有一面龐大的監(jiān)視器墻，能同時顯示出大小不等的十幾個甚至幾十個實時監(jiān)控現場的畫面，另外還在很多相關部門設有分控系統(tǒng)，有時還會與防盜報警系統(tǒng)或門禁刷卡系統(tǒng)聯(lián)動；

二是系統(tǒng)的復雜程度高，作業(yè)難度大，傳輸條件惡劣，使得十幾個點的監(jiān)控系統(tǒng)比普通超市或寫字樓中的同十個甚至上百個點的監(jiān)控系統(tǒng)的施工與調試還難。

3.2.2多主機多級電視監(jiān)控系統(tǒng)

常規(guī)的電視監(jiān)控系統(tǒng)一般只有一臺主機，即使是大中型系統(tǒng)，也不外乎是增加攝像機的數量和增加分控系統(tǒng)的數量。但是對某些特殊應用的場合，這種單臺主機加若干臺分控器的實現方法是不能滿足用戶需要的。以某大型工廠的監(jiān)控系統(tǒng)為例，用戶要求在其每一個相對獨立的廠區(qū)都安裝一套閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，各廠區(qū)內有獨立的監(jiān)控室，管理人員可以對本系統(tǒng)進行任意操作控制。而整個工廠還要建立一個大型監(jiān)控系統(tǒng)，將各廠區(qū)的子系統(tǒng)組合在一起，并設立大型電視監(jiān)控中心，在該中心可以任意調看一廠區(qū)中某一個攝像機的圖像，并對該攝像機的云臺及電動變焦鏡頭進行控制。這就提出了由各廠區(qū)的多臺主機共同組成大型電視監(jiān)控系統(tǒng)的要求。

由于各主機的內部結構和工作原理是一樣的，因此，相對于普通的矩陣主機來說，這種多主機系統(tǒng)的各個主機都增加了地址標識碼，可以被上一級主機選調，各攝像機的圖像則經過二級或三級切換被選調到主中心控制室的監(jiān)視器上。

4.架構

電視監(jiān)控系統(tǒng)經歷了本地模擬信號監(jiān)控系統(tǒng)、基于PC插卡的數字監(jiān)控系統(tǒng)、基于嵌入式技術的網絡數字監(jiān)控系統(tǒng)等發(fā)展過程。

4.1本地模擬信號監(jiān)控系統(tǒng)

本地圖像監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機、視頻矩陣、監(jiān)視器、錄像機等組成，利用模擬視頻線將來自攝像機的視頻連接到監(jiān)視器上，利用視頻矩陣主機，采用鍵盤進行切換和控制，錄像采用使用磁帶的長時間錄像機；遠距離圖象傳輸采用模擬光纖，利用光端機進行視頻的傳輸。

傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)有很多局限性：首先，有線模擬視頻信號的傳輸對距離十分敏感；其次，有線模擬視頻監(jiān)控無法聯(lián)網，只能以點對點的方式監(jiān)視現場，并且使得布線工程量極大；另外，有線模擬視頻信號數據的存儲會耗費大量的存儲介質（如錄像帶），查詢取證時十分煩瑣。

4.2基于PC插卡的數字監(jiān)控系統(tǒng)

基于PC機的遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)由PC機插視頻卡構成，在監(jiān)控現場，有若干個攝像機，各種檢測、報警探頭與數據設備，通過各自的傳輸線路，匯接到監(jiān)控終端機上，該終端可以是一臺PC機，也可以是專用的工業(yè)機箱。

基于PC的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端功能較強，便于現場操作。但穩(wěn)定性不好，視頻前端(如CCD等視頻信號的采集、壓縮、通訊)較為復雜，可靠性不高，PC機也需專人管理，特別是在環(huán)境或空間不適宜的監(jiān)控點，這種方式不理想。

4.3基于嵌入式技術的網絡數字監(jiān)控系統(tǒng)

基于嵌入技術的監(jiān)控系統(tǒng)不需處理模擬視頻信號的PC，而是把攝像機輸出的模擬視頻信號通過嵌入式視頻編碼器直接轉換成IP數字信號。嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網絡通信、自動控制等強大功能，直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理，使得監(jiān)控范圍達到前所未有的廣度。除了編碼器外，還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務器等獨立的硬件模塊，它們可單獨安裝，不同廠家設備可實現互連。

數字化視頻監(jiān)控的優(yōu)點是克服了模擬電視監(jiān)控的局限性：

首先，數字化視頻可以在計算機網絡(局域網或廣域網)上傳輸圖像數據，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質和穩(wěn)定性；

其次，數字視頻可利用計算機網絡聯(lián)網，網絡帶寬可復用，無須重復布線；另外，數字化存儲成為可能，經過壓縮的視頻數據可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡便快捷。

基于嵌入式設備的監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點是：由于這種系統(tǒng)的硬件是一個同處理器和操作系統(tǒng)捆綁較為緊密、功能專一、專門設計的獨立的設備，不像插卡系統(tǒng)那樣受通用計算機系統(tǒng)中其它軟件硬件的影響，因此性能上更穩(wěn)定，且便于安裝、維護，易于實現系統(tǒng)的模塊化設計，便于管理、維護。

基于嵌入式系統(tǒng)的監(jiān)控應用結構中，前端采用模擬攝像機，通過網絡視頻編碼器，將模擬視頻經過數字化、壓縮、打包等過程變成基于網絡協(xié)議的視頻流或采用一體化的網絡攝像機，在視頻監(jiān)控的前端完成網絡化、數字化，視頻流通過網絡進行傳輸，發(fā)送到視頻需求者。視頻的使用者可利用軟件進行解碼，在PC機上進行顯示和處理，也可通過硬件解碼，解出模擬視頻信號輸出到監(jiān)視器，利用鍵盤進行控制，利用分布在網絡上的服務器或其他類型的網絡存儲設備根據需要進行錄像，利用網管系統(tǒng)代替視頻矩陣。由于沒有監(jiān)控中心的概念，任何授權的用戶都可根據權限進行視頻監(jiān)控、錄像。
  隨著計算機技術及網絡技術的迅猛發(fā)展，電視監(jiān)控系統(tǒng)由模擬系統(tǒng)階段，進入模擬、數字混合系統(tǒng)階段，最終將發(fā)展到全面數字化系統(tǒng)階段，即視頻在前端進行數字化、網絡化，采用嵌入式網絡攝像機，利用網絡進行傳輸，采用分布式存儲系統(tǒng)，模塊化結構，完成視頻監(jiān)控任務。