1.1.2 安防视频监控技术的发展

安防技术的发展，实际上主要是看其核心的视频监控技术的发展。而安防视频监控技术的发展，已经历了开始的模拟式，到数字化、网络化的发展，即从第一代的全模拟系统，到第二代的部分数字化与全数字化系统，再到第三代的网络化、集成化系统的发展演变。而现在，安防视频监控技术正在向高清化、智能化的方向发展，即向第四代的智能化的网络视频监控系统的方向发展。在我国，模拟式系统已经历了数十年的时间，数字化过程只有10多年的时间，而网络化过程只有5年多的时间，但在这5年多的时间里，图像压缩标准、用于图像压缩的DSP处理器性能、视频处理的产品均得到快速的发展。尤其是IT技术及其企业不断进入到安防行业后，安防视频监控技术及其产品的日新月异，已可以同IT行业相媲美了。

上述的第一代视频监视系统，指的是以VCR（Video Cassette Recorders）为代表的传统CCTV监控系统。该系统主要由模拟摄像机、专用的标准同轴电缆、视频切换矩阵、分割器、模拟监视器、模拟录像设备和盒式录像带等构成。这样的一种模拟式系统虽然技术成熟，实时性好，但存在很多缺点，如维护工作烦琐、无法进行远程访问、无法与其他安防系统（如门禁、周界防护等）有效集成、录像质量随着时间的推移下降等。

20世纪90年代中后期，出现了数模结合的视频监控系统，以DVR（Digital Video Recorder）为代表的第二代视频监控系统出现在视频监控市场上。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化，并存储在计算机硬盘而不是盒式录像带上。这种数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力，使用户可以通过DVR来控制摄像机的启/闭，从而实现移动侦测功能。此外，对于报警事件及事前/事后报警信息的搜索也变得非常简单。这种混合模式的视频监控系统方案，虽然已可以实现远程传输，但前端视频到监控中心采用模拟传输，因而其距离和布点都有所限制。

21世纪初，第三代全数字化的网络视频监控系统（又称为IP监控系统）开始得到应用。它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点，用户可以通过网络中的任何一台计算机来观看、录制和管理实时的视频信息。并通过设在网上的网络虚拟（数字）矩阵控制主机（IPM）来实现对整个监控系统的指挥、调度、存储、授权控制等功能。它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网、无线网、互联网传输，布控区域大大超过了前两代系统；它采用开放式架构，可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成；它基于嵌入式技术，性能稳定，无需专人管理，灵活性大大提高，监控场景可以实现任意组合，任意调用。

实际上，数字化网络视频监控系统的产品，在我国的发展过程可划分为下列3个阶段。

1）第一阶段（20世纪90年代前期）

我国这时的视频监控系统，一般采用国外进口的矩阵控制主机，各安防视频监控公司纷纷开发利用计算机对矩阵主机进行系统控制的软件，以实现微型计算机对视频监控系统的图像抓拍、视频切换、音频切换、报警处理等多媒体控制。并且，它主要作为视频监控系统的辅助控制键盘使用，这是我国数字化网络视频监控系统的雏形。于此同时，众多的安防监控公司开始仿制生产与国外公司兼容的矩阵主机、解码器、多媒体控制系统、云台等监控产品。

2）第二阶段（20世纪90年代中后期）

这一时期的特点是图像处理技术、计算机技术、网络技术飞速发展，因此国内安防监控公司在这一时期完成了矩阵主机、解码器、多媒体控制系统、云台等外部设备产业化生产。并且，中国台湾地区和国外监控公司继续将他们传统的监控产品（如摄像机、监视器、图像处理器、磁带录像机、报警探测器、报警主机等）转移到中国大陆生产。而国外监控产品制造商大量进入我国，短期内限制了国內监控企业由小规模电子产品企业向大规模生产企业发展的进程，并迫使他们面临更大的竞争压力。这时，国内企业开始利用图像压缩技术和网络技术开发新的监控产品。这种新产品的特点是，利用成熟的计算机技术、图像压缩存储技术和网络技术，同时利用计算机产业标准化生产的便利条件，无需投入大量开发、研制和模具生产资金，便可快速制造出新产品，并投放市场。但在这一阶段，国外已经开始数字化的监控进程，最先被引进国内的数字监控产品是美国和以色列生产的电话线传输和网络传输产品，其图像压缩标准采用MJPEG，使系统具有简单的数字化监控与网络监控及数字录像等许多功能。由于数字监控设备刚刚引入监控行业，其极高的科技附加值，吸引了众多监控公司纷纷开发出基于计算机结构的数字化监控主机。该监控主机系统，将矩阵切换器、图像分割器、硬盘录像机集成到一台计算机平台上，从而形成了具有中国特色的监控主机产品，并发展成产业趋势。但由于受到价格的影响及硬盘容量的限制，这一时期发展的数字监控系统和数字录像系统，还不能够在与模拟设备的竞争中取得优势。

3）第三阶段（2000年以后）

这一时期的特点是国内的数字化网络视频监控产品与国外产品在技术上处于同一个水平，而且在制造上，更加具有产业优势。随着图像压缩技术的进步，特别是MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4图像压缩芯片的大量推广应用，数字监控产品进入了一个快速发展的时期，产品也由原来的数字监控录像主机发展到网络摄像机、网络传输设备、电话传输设备、专业数字硬盘录像机等多种产品。在这期间，由于国内监控市场的特殊性，国外的数字监控产品虽然在国内市场中频繁亮相，但确没能像它们的模拟产品一样大举进入国内市场，但这些外国的产品为中国市场带来了数字化监控、网络化监控的理念和技术发展方向。随着中国计算机市场的迅猛发展，国产化的数字监控产品，开始引领中国的数字监控市场的潮流，在产品的技术上与国外几乎相同（使用几乎相同的计算机和芯片），功能上更能体现中国安防的特殊需求，价格上比国外品牌更具竞争优势。这时，数字硬盘录像设备开始取代传统模拟录像设备，随着数字监控产品市场份额的不断增大，使许多传统的IT企业、网络企业、家电企业纷纷看好这一市场，投入资金、人力、开发数字监控产品，从而使数字化、网络化的监控市场呈现出空前繁荣的景象。

近年来，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高，以及各种视频信息处理技术的出现，全程数字化、网络化的视频监控系统的优势越发明显，其高度的开放性、集成性和灵活性为视频监控系统和设备的整体性能提升创造了良好的条件，同时也为整个安防产业的发展提供了更加广阔的发展空间，崭新的应用模式和市场机遇不断涌现，例如，移动视频监控系统采用无线信道传输视频信号，使监控系统不受复杂地形的影响，从而扩大系统的覆盖范围。同时，这项技术的应用也促使监控终端向便携化、小型化发展。

20多年来，视频监控系统经历了从第一代的模拟系统（VCR），到第二代的部分数字化的系统（DVR），再到第三代的完全数字化的网络化系统（网络摄像机和视频服务器），直到现在的由网络化向高清化、智能化过渡的发展演变。在这一演变过程中，视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高，但仍然受到了一些固有因素的限制，其中既包含人类作为监控者自身在生理上的弱点，也包含视频监控系统配置，以及视频监控设备在功能和性能上的局限性。这些限制因素使各类视频监控系统均或多或少地存在报警精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷，从而导致整个系统在安全性和实用性的降低。

随着平安城市建设的需要，以及美国9·11和英国爆炸案的发生，人们已看出现有数字化网络视频监控系统的缺陷，因而必须推动网络视频监控系统向高清化、智能化视频监控系统的发展。显然，这些案件的产生及其成功侦破极大地激励和催化了技术的进步，同时对于网络视频监控系统向智能化方向的发展，也起到了巨大的推动作用。