视频监控最新系统功能介绍

，大多数摄像机工作在12V或24V直流电源下。有些摄像机也采用电池供电。连接以太网LAN的IP摄像机可以使用以太网供电(PoE)。

　　在连接性方面，模拟摄像机采用标准的IEEE视频信号，在75Ω同轴电缆(RG-59或RG-6)上传输。最大传输距离约300英尺。模拟视频也可以在类似CAT5的UTP电缆上传输，但并不常见。IP摄像机拥有一个RJ-45连接器和一个10/100以太网端口(图1)，传输距离可达100米。大多数IP摄像机实际上是一台小型的网络服务器，拥有自己的IP地址。人们可以通过互联网从任何地方监视这种摄像机。

　　图1：典型的IP摄像机包含面向H.264压缩的传感器和视频处理电路。SDRAM提供视频流的存储。所有其它处理和接口通常都位于单片SoC或FPGA上。

　　从IP摄像机中的CCD或CMOS成像器输出的信号已经是数字信号。最新的宽动态范围(WDR)CMOS传感器可以直接输出采用RGGB色彩方案的RAW/Bayer数字格式数据流。这种输出可以达到20位/像素。在高帧速率、高清晰度下数据速率将快速提升。例如：

　　20 位/像素 × (1280 × 720) 像素/帧 × 60 帧/秒 = 1.10592 Gbps

　　这种设计的内核是一个快速处理器，带有闪存和SDRAM，并提供视频编码和压缩功能。该设计还支持各种各样的接口和以太网接口(通常是10/100Mbps)，但也有的提供1Gbps以太网接口。大多数设计使用单颗系统级芯片(SoC)，即FPGA或专用DSP执行所有的功能。这些芯片一般都包含接口。存储器位于独立的芯片中(参考“Video Surveillance Compression, Bandwidth, And Storage(视频监控压缩、带宽和存储)”一文)。

　　无线监控

　　虽然在分辨率、IP连接和分析技术等方面的最新发展趋势使得视频监控比以往更出色，但无线技术对于视频监控的普及贡献最大。电缆安装成本高、耗时长，常常令人烦恼。而且电缆有时会限制摄像机的摆放位置，从而无法获得最佳的可视效果。

　　无线链路可以解决这些问题。给每台摄像机安装高性能无线调制解调器后，一直到中心采集点的任何地方都可以建立连接。安装起来超级快速和方便，而成本要比电缆低几个数量级。无线方式之所以可行，是因为这种技术现在可以支持在合理距离内传输所需的高数据速率。

　　视频摄像机可以使用三种基本的无线拓扑之一：点对点(PTP)、多点对一点(MTP)和网状拓扑。在小型、简单系统中，直接PTP通常是很好的解决方案。有些系统可以支持多个PTP连接。在MTP拓扑中，多台摄像机使用单个无线采集点，数据在此完成汇聚、存储或处理。但当摄像机超出主MTP控制节点的范围时，就要使用网状拓扑方案。

　　无线网状网络已经开发了很多年，业界也已推出许多性能优异的系统。在网状系统中，每个节点通常可以与任何邻近的其它节点通信。每个节点都可以用作中继器，完成数据收发，或将数据转发给相邻节点。这种转发功能使得摄像机和节点可以散布在很大的范围内，而这个范围一般都会超出单台无线设备的范围限制。

　　无线设备通常是数字的，被设计用于传送以太网数据包。它们大多兼容最新的IP摄像机。不过早先的模拟系统也可以通过数据转换器兼容无线设备，这些数据转换器的作用是将模拟输出信号数字化并分组为适合无线传送的以太网数据包。

　　无线技术的选择取决于许多因素，如覆盖范围、可靠性、成本和所要求的数据容量。也许使用最为广泛的无线技术是Wi-Fi类技术，即广受欢迎的采用2.4GHz频段或5.8MHz频段(某些情况下)的IEEE 802.11标准。该技术是针对以太网设计，可以很快、很方便地匹配任何有线以太网LAN。

　　802.11a/g数据速率有可能高达54Mbps，用于IP传输的典型值是22Mbps。随着802.11n设备的推出，甚可以实现超过100Mbps的更高数据速率。多入多出(MIMO)技术的使用极大地扩展了802.11的覆盖范围和可靠性。定向天线还能将范围扩大到数英里。此外，市场上还有多种私有的2.4GHz无线技术。

　　虽然用于传输视频的900MHz无线设备较少见，但在需要超长距离传输的场合也有使用。频移键控(FSK)或简单的直接序列扩频(DSSS)调制技术使得它们在有噪声的地区或有许多其它2.4GHz干扰源的场合中非常可靠。由于其固有的鲁棒性，900MHz无线设备在UAV中非常流行。

　　另一种能够满足更快速率和更长距离需求的技术是WiMAX。这种宽带无线技术能够可靠地将高速率数据传输数英里远。WiMAX系统通常是需获得许可的，在美国使用的是2.3GHz频段。5.8GHz频段在美国也得到了广泛使用。在一些特殊情况下甚至会使用机器对机器(M2M)蜂窝或微波/毫米波回传系统。

覆盖范围在很大程度上取决于多种因素，如工作频率、发射功率、接收灵敏度、天线类型、天线的增益和高度以及环境条件。在大多数