视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统，视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。

　　高清视频编解码

　　经过近10年的发展，芯片的编码能力有了很大的提升。之前要实现1080i的图像质量需要用10颗芯片编码，现在只要两、三颗就可以了。

　　结合市场需求来看，追求更好的图像品质是用户非常合理且永恒的要求。而随着智能化监控时代的来临，为了满足监控系统对视频图像的分析处理要求，如车牌识别、人脸识别等，则对图像质量提出了更高的要求，例如高清格式。这对芯片的编解码能力提出了更大的挑战。

　　"对于我们前端芯片厂商来说，最首要的是要提高视频图像的清晰度，原来我们的产品分辨率只能做到400线左右，TW2864通过采用10位ADC和增强型4H自适应梳状滤波器，使图像清晰度高达450线以上，且能获得更佳的图像质量、丰富色彩品质已经图像敏锐度。"TECHWELL程黎明介绍说。

　　另外一方面，压缩算法的不断升级也改变着图像的画质。随着市场上主流的压缩格式向H.264，甚至更为高级的算法格式发展，不断地提高压缩比、并进行算法优化成为芯片厂商的追求。"就运算量而言，MPEG-4比JPEG复杂4倍，H.264又较MPEG4复杂3倍以上，除了decoder的兼容性和encoder的压缩质量的基本要求，高速的系统架构、内存频宽、高效率的DMA控制器，甚至多核的平行处理都是SoC效能是否优秀的关键。"

　　从当前市场上主流的芯片厂商所推出的产品来看，大多有支持高清格式的产品，例如，ADI的ADV202、212产品可以支持高清格式。TI的DM355即可支持720p下的MPEG4实时编码，码率为4Mbp至8Mbps，可以作为高清网络摄像机或高清视频服务器的核心处理器。据了解，TI可支持720p下的H.264实时编码芯片也即将推出。高清编码芯片的诞生，将可以使视频监控产品在更低的码流下获得更高的图像画质。

　　近几年来，中国的安防监控市场发展迅猛，受到了世界的瞩目。DVR产品作为国内监控行业的主流产品已经引领风骚5、6年了。在数字监控技术引导下，国内监控市场出现暴发性的增长，单就DVR而言每年增长幅度超过40%，随着市场往纵深化方向发展，数字监控产品的网络化、智能化，平台化趋势也日益明显。

　　双编码技术与距阵

　　回顾一下，数字硬盘录像机(DVR)的发展已经有很多年了，总的来说发展很快，各种新技术、新产品、新概念层出不穷，但录像清晰度、录像成本始终是监控系统中关注的二大重要因素。录像清晰度与图像质量、分辨率、码率、帧结构等视频编码参数有很大的关系，录像成本与压缩效率有很大关系，要取得高的图像质量，那么势必增加录像成本，反之，要降低录像成本，那么势必影响图像质量。具体应用中，如何做到兼顾这2个因素呢?为此，海康威视提出并实现了"动态调整编码参数"技术。

　　"动态调整编码参数"就是在不启停录像(不切换录像文件)的情况下，对编码参数进行调整，同时生效。在具体的应用中，对于静止或一般的监控场景，调整相应编码参数，使录像保持在很低的码率，而在图像发生变化，或产生报警时，可以调整相应编码参数，实现高质量的录像，可以动态修改的参数包括：分辨率、录像质量、码率控制、帧率控制以及帧结构。

　　由于上述参数可以动态修改，因此可以保持图像的连续、无需频繁的切换文件，即满足了在关键时刻对高图像质量的要求，又节省了硬盘空间。

　　联网监控是在银行系统完成数字化改造以后的又一重要需求，特别是对于无人值守的离行式ATM机来说，联网监控是高效运维的重要手段，监控中心不仅可以实时了解DVR的在线状况，也可以实时查看有警情的现场图像，一定程度上改变了单纯通过录像复合，进行事后处理的现状。

　　对于金融行业来说，录像的清晰度要得到保证，这样的话视频数据较大，而网络资源是有限的，所以网络带宽成了传输视频数据的瓶颈。为解决这个问题，海康威视提出并实现了双编码技术。

　　输出码流的图像质量、分辨率、帧率、码率等视频参数都可以独立设置。这样生成的两个码流就可以满足不同的应用需求，比如主码流用于录像，子码流用于网络传输。随着视频监控应用领域的拓展，编码技术的发展，多编码技术的实现将成为可能，这样多个码流可满足不同传输信道、不同应用的需求，如通过千兆网、VPN专网、ADSL、无线网络等传输信道，以及重要用户、一般用户等可以传输不同码率、不同图像质量的视频数据。

　　对于传统的CCTV监控中心来说，矩阵是一个很重要的设备，它主要完成视频切换、PTZ控制等功能，同时还可对切换规则进行编程设置，视频切换的路数取决于矩阵主机背板的切换能力，切换是通过电路来实现的。海康威视针对数字监控提出并实现了数字矩阵，并在两个平台上实现。

　　对于单台的DVR来说，实际上就是一个基于数据总线的视频切换矩阵。对于PC式DVR，输入的视频路数是视音频压缩卡的路数，一路视频可切换输出到显卡，通过增加解码卡，也可以将多路视频切换到解码输出通道(输出路数的多少取决于解码卡的多少)。总共能够切换的路数主要取决于总线的带宽。另外，通过PC平台可以非常容易地设置切换规则、进行PTZ控制。对于嵌入式DVR，输入的视频路数就是DVR的视频输入路数，输出路数一般至少有一路，有的DVR输出两路、四路等，同样通过DVR可以设置切换规则、可以进行PTZ控制。

　　对于一个基于IP网络的监控系统来说，前端视频的输入、IP网络设备、后端的解码设备以及控制设备共同组成基于IP交换的数字矩阵。

　　视频输入的路数取决于控制端能访问的前端视频编码的路数，视频输出的路数取决于解码服务器的数量，以及各服务器解码输出通道的路数，同时也取决于IP网络的带宽。切换规则由控制台设置完成，控制台同时可以方便地进行PTZ控制。

　　数字矩阵相对于传统的模拟矩阵，在切换规则的设置，切换界面的友好性，以及切换画面的处理方面，具有较强的灵活性，同时，切换路数的扩展性方面也更加方便，成本更低。如对于切换画面的处理方面，无需画面分割器，在DSP平台上就可以实现画面分割线是，以窗口为单位进行视频输出。总之，数字矩阵更加具有发展潜力。

　　视频监控系统中的视频输出

　　视频监控系统一般由前端设备(摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、解码器、报警探头、射灯等)、中心控制设备(硬盘录像机、矩阵主机、报警盒、视频分配器等)及显示设备(VGA、监视器、电视墙)组成。

　　如今很多视频监控项目都采用电视墙作为显示设备，控制室可以通过矩阵切换在电视墙监视器上显示任意一路摄像机图像，使用电视墙进行监控有直观，方便的特点，便于监控人员实时发现被监控目标的异常状况。在监控领域，由于电视墙监控只能实时监看，不能回放，因此往往需要与硬盘录像机及视频矩阵配合使用以形成完整的监控系统。

　　其中电视墙的实现，即视频输出有多种方式，视频输出卡是其中兼容性较强的一种视频输出设备，它将软解之后的YUV数据在监视器上模拟输出，因此适用于前端由多种厂家编码设备组成的大型监控系统。

　　目前，随着视频监控的运用日益普及，技术的日趋成熟，视频监控管理在各行业的应用呈现出集成化、统一化的趋势，即由过去单个管理主体分散管理的点式分布，逐步转向点连成线、线铺成面、立体交织的联网式统一管理。

　　这一发展趋势使视频监控使用范围更广，管理对象更加多样化，管理更加集成化、统一化，对于视频输出设备的性能、覆盖范围，尤其是兼容性提出了更高的要求。例如校园安防中的视频监控系统，管理主体由之前单个校园各自分化管理，逐渐上升为教育管理部门统一调度管理，就需要整合众多单位的视频监控系统，由于前期各个单位的视频监控方案及应用平台趋于复杂，使用的产品也分属不同厂家，在视频输出集合统一时就会面临无法兼容的问题。如在前端使用了不同厂家的DVR或DVS，在终端却需要统一的在电视墙上输出，对于视频输出设备的兼容性而言是一种挑战。

　　总的看来，现在的视频输出设备，大多只局限于输出特定格式的码流。这意味着前端使用某一厂家的设备，终端上墙输出时也必须使用该厂家的视频输出设备。在视频监控系统整合时，就带来了很大的麻烦，既增加了成本，又会为电视墙的统一管理带来诸多困难，不适应各种大规模监控系统的应用需要。