視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，已從純模擬、電纜傳輸?shù)男⌒拖到y(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在光纖傳輸、模數(shù)結(jié)合乃至全數(shù)字的大型系統(tǒng)。由于社會治安形勢的日益嚴(yán)峻，還將會有更大規(guī)模的組網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)。本文根據(jù)用戶在實(shí)際業(yè)務(wù)上的要求以及當(dāng)前技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的手段，對不同階段的產(chǎn)品有不同的組網(wǎng)方式，作簡要介紹。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)一個非常重要的組成部分，在國內(nèi)發(fā)展應(yīng)用已有20多個年頭，隨著社會高速發(fā)展的腳步以及電子技術(shù)日新月異的變化，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已從純模擬、電纜傳輸?shù)男⌒拖到y(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在光纖傳輸、模數(shù)結(jié)合乃至全數(shù)字的大型系統(tǒng)。由于社會治安形勢的日益嚴(yán)峻，還將會有更大規(guī)模的組網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)。

筆者有幸從1996年開始進(jìn)入這個行業(yè)，并在這個領(lǐng)域一直從業(yè)至今，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有一些心得體會，在這里與大家分享。

用戶的需求總是超前的，這也推動了技術(shù)上的發(fā)展，根據(jù)用戶在實(shí)際業(yè)務(wù)上的要求以及當(dāng)前技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的手段，對不同階段的產(chǎn)品有不同的組網(wǎng)方式，在這里作簡要介紹。

　模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)間的控制互連

90年代初，模擬監(jiān)控應(yīng)用迅速發(fā)展，當(dāng)時視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備價格較高，主要由政府部門投資，應(yīng)于交通、治安、國家安全等方面，還沒有普及到民用領(lǐng)域。這里所說的民用主要是指應(yīng)用于小區(qū)、樓宇、廠礦等。

對于一個較大型的城市，其交通和治安監(jiān)控只設(shè)一個視頻監(jiān)控交換中心不太現(xiàn)實(shí)，不管是從行政管理還是傳輸鏈路考慮都需要分級管理。

從行政管理來看，有市級總部，也有各區(qū)的分支機(jī)構(gòu)，日常業(yè)務(wù)都需要以各區(qū)為主自行處置，總部要能了解各區(qū)的實(shí)時動態(tài)，在重大事件時總部給予統(tǒng)一指揮調(diào)度。

從傳輸鏈路來看，視頻電纜的傳輸距離是有限的，距離越長，視頻信號損耗就越大，為保證圖像質(zhì)量，傳輸距離要盡量地短。即使有了光纖傳輸技術(shù)，也需考慮光端機(jī)和光纜線路敷設(shè)的投資，不管是采用架空或者管道敷設(shè)，傳輸線路投入都是非?？捎^的，往往線路投入比設(shè)備投入要多得多。

所以綜合上述兩個因素，對于城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)需采用“分區(qū)建設(shè)、資源共享”的原則。要達(dá)到這個目的就需要對總部與分區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)間進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。

系統(tǒng)間的聯(lián)網(wǎng)主要建立在兩個方面的信號互連，一是視頻信號，二是控制信號。在模擬方式距離較短的情況下，視頻信號可以采用增加放大器、使用較粗的視頻線纜來傳輸，控制信號使用采用RS485的方式應(yīng)可滿足800米左右線路距離的聯(lián)網(wǎng)傳輸。如有以太網(wǎng)條件的情況下，也可使用網(wǎng)絡(luò)編解碼器作為視頻和控制信號傳輸?shù)氖侄?，稱之為“網(wǎng)絡(luò)光端機(jī)”，但其傳輸質(zhì)量有可能會受到網(wǎng)絡(luò)狀況的影響。當(dāng)然最理想的方法是使用光端機(jī)經(jīng)由專有的光纖路由來傳輸視頻和控制信號，目前來講視頻和控制信號復(fù)用的光端機(jī)技術(shù)日趨成熟，國產(chǎn)化程度很高，基于一根光纖可以傳輸多路視頻、數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)絡(luò)，而且造價越來越低。由此可見，信號傳輸?shù)募夹g(shù)和方式很多，關(guān)鍵是看有什么樣的線路資源。

本文主要討論控制信號聯(lián)網(wǎng)問題，下面介紹在不同時期基于模擬視頻監(jiān)控矩陣的幾種控制聯(lián)網(wǎng)解決方案。

　　無控制聯(lián)網(wǎng)功能視頻矩陣主機(jī)間的單向聯(lián)網(wǎng)

這種情形如只依靠原視頻矩陣主機(jī)來進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)是不可能的，只能在兩矩陣之間增加轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備如轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器上運(yùn)行定制的軟件，用于轉(zhuǎn)發(fā)控制指令，實(shí)現(xiàn)矩陣間的控制連接，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器可放置于主控一起，可通過串口擴(kuò)展的方式連接一臺或多臺受控矩陣，早期的矩陣上只有低速的RS232或RS485的受控端口，對于串口的遠(yuǎn)距離傳輸以及被控矩陣輸出到主控矩陣的視頻信號都可根據(jù)現(xiàn)有路由資源采用上面前面描述的任一鏈路傳輸方式。

為了實(shí)現(xiàn)控制聯(lián)網(wǎng)，除轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器上要運(yùn)行特制軟件外，主控矩陣本身也要配合做些底層開發(fā)，需要有通信端口與轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器相連。[NextPage]

舉例來說，一般主控矩陣本身接入的圖像不會超過1000個，對被控矩陣圖像的切換編號就從1001開始，有一個偏移量1000，對于第二個被控矩陣也可以根據(jù)矩陣輸入量的大小加上不同的偏移量，對于主控矩陣來說，只要接受到鍵盤輸入的超過編號1000的切換指令，會進(jìn)行如下幾個動作來完成整個切換過程：

主控矩陣從本機(jī)的特定接口向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)送切換指令;

1、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器接收到指令后，會分析這個編號的范圍屬于哪個被控矩陣，然后經(jīng)傳輸路由向被控矩陣發(fā)送切換指令;

2、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器還會發(fā)出一條指令反控主控矩陣，將從被控矩陣傳來的視頻從主控矩陣的輸入端切換到需要的輸出端去，到此完成了整個切換的過程。

3、對已切換好的圖像進(jìn)行PTZ操作的指令流程比切換要簡單些，只需執(zhí)行前面兩步就可以了。實(shí)現(xiàn)這個功能后，在主控端的鍵盤上操作主控和被控矩陣的所有圖像就如同操作本地矩陣的圖像一樣，由此單方面(被控到主控)實(shí)現(xiàn)了圖像共享。

　使用這種方法有幾個關(guān)鍵難點(diǎn)：

1、一般的主控矩陣都沒有這種特定接口，需要做底層的改進(jìn)研發(fā)，因?yàn)橐治鲦I盤上輸入的編號是本地的還是被控矩陣的;

2、對于上傳圖像不止一路、被控矩陣數(shù)量不止一個的情形下，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的軟件相對相應(yīng)地要復(fù)雜一些，涉及到控制口管理、視頻干線選擇管理、路由對應(yīng)等方面;

3、主控和被控矩陣廠家要開放其控制協(xié)議;

4、無法有效管理被控矩陣圖像的使用權(quán)限和級別，多個主控操作員同時使用的情況下可能會出現(xiàn)搶干線、搶控制，甚至混亂的現(xiàn)象。

因此，這種方法只適用于小規(guī)模、簡單的使用要求，最好主控操作就是一個，只能有一個人在操作。筆者在1999年參與過這樣一個聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，轉(zhuǎn)發(fā)軟件及主控矩陣的底層升級都是由主控矩陣廠家的研發(fā)人員來做，這對實(shí)施這樣一個聯(lián)網(wǎng)需求是有一定的優(yōu)勢，但由于這種可操作性的要求較高，不具備廣泛的推廣價值。

　有控制聯(lián)網(wǎng)功能的視頻矩陣主機(jī)間的互聯(lián)

這種情形聯(lián)網(wǎng)相對簡單得多，但僅限于同一廠家聯(lián)網(wǎng)矩陣間的互聯(lián)，不同廠家的矩陣由于各自定義的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議不同，無法實(shí)現(xiàn)異種矩陣直接互聯(lián)。

這種聯(lián)網(wǎng)方式最成功的實(shí)例是1996年引入國內(nèi)的原澳大利亞MAXPRO公司生產(chǎn)的MAX1000系列視頻系統(tǒng)，該公司幾年前已被Honeywell收歸旗下作為其安防主打產(chǎn)品。

現(xiàn)以MAX1000視頻系統(tǒng)的互聯(lián)為例，其特點(diǎn)是簡便、易用、穩(wěn)定可靠。其基于以PC為基礎(chǔ)的MX-AT200矩陣控制器，其主控程序加上配置文件(文件不超過1.2M，當(dāng)時在一張1.44M的3.5英寸軟盤就可以承載)以簡潔的配置界面，可輕松實(shí)現(xiàn)矩陣間雙向聯(lián)網(wǎng)功能。網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)的操作員調(diào)用網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的圖像就像操作本節(jié)點(diǎn)一樣，即使作為一個單節(jié)點(diǎn)來使用，MAX1000視頻主機(jī)的功能也非常強(qiáng)大，配備了專有豐富的宏語言，工程商可以為不同用戶的復(fù)雜需求進(jìn)行二次定制性開發(fā)。

筆者印象最深刻的是在2000年采用MAX1000矩陣的某高速路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，既利用了MAX1000系統(tǒng)本身構(gòu)建的聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)，又靈活地運(yùn)用了該系統(tǒng)所配備的豐富的宏語言，實(shí)現(xiàn)了其特殊的“沒有聯(lián)網(wǎng)視頻干線”的聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

整個系統(tǒng)包含一個主控中心、四個分控中心。主控中心位于該高速公路的中心位置，工程具體實(shí)施時如果各分控中心所屬區(qū)域的前端圖像先傳回分控中心，再由分控中心上傳至總控中心，在光纖路由和光傳輸設(shè)備上都將增加不少成本，基于這個考慮，設(shè)計(jì)時在每個攝像機(jī)前端都加一個視頻分配器，分配后的圖像一路通過單路視頻加反向數(shù)據(jù)光端機(jī)傳到分控中心，同時另一路圖像通過單路視頻光端機(jī)直接傳到主控中心。主控中心與各分控中心間沒有傳統(tǒng)意義上的系統(tǒng)間視頻干線進(jìn)行互連，僅是通過長距離的RS232數(shù)據(jù)光端機(jī)進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的互連。

該系統(tǒng)要求各分控中心可獨(dú)立管理轄區(qū)內(nèi)圖像，不共享其它分控中心圖像。主控中心要可切可控各分控中心的圖像，并且對圖像的控制優(yōu)先級要比分控中心高。可以看出這是一個非常規(guī)的聯(lián)網(wǎng)方式，主控與分控之間沒有視頻干線，只有RS232數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)通道，但主控匯集了所有分控的圖像，所以沒有圖像切換問題，關(guān)鍵只是PTZ控制以及控制時的優(yōu)先級管理。

當(dāng)時的解決思路是“虛擬操作員、虛擬鍵盤”，因?yàn)橹髦行呐c各前端攝像機(jī)間沒有直連的PTZ控制線，所以只能通過與分中心間的RS232通信中介來完成，即當(dāng)主控的某個操作員在鍵盤上切換控制某個分中心的前端PTZ時，如同在相應(yīng)的分中心也有個虛擬操作員在當(dāng)?shù)氐奶摂M鍵盤上登錄并控制前端，當(dāng)主