视频数据采集系统是当前视频安防行业的核心系统，从最早的全模拟阶段已经基本过渡到数字化阶段，目前正在朝着网络化、智能化的方向发展。而其中包含的内容也在一天天不断的丰富，从最前端的CCD、 CMOS感光器件开始，一系列A／D转换、编码压缩以及数据存储、传输、分析等众多环节的技术也在一天天不断的进步。

    目前较为流行的视频采集系统主要还是以DVR（数字硬盘录像机）为核心，配以前端的各种类型的摄像头、云台、报警设备等以及后端的各种显示设备共同组成一个视频监控单元。所有这些单元再接入大型的数字网络系统，由统一的管理平台来进行管理。在这一系统中，前端摄像机作为整个系统的视频信号源，其输出信号的质量是整个系统视频效果好坏的前提，其输出信号的形式也决定了整个系统的架构方式。

    视频数据采集的原理和构成

    数据采集是指从各类传感器和其他行测设备中自动采集信息的过程，通常数据采集系统是结合基于计算机技术的各类采集设备来实现的。视频数据采集是一类特殊的数据采集方式，主要是将各类图像传感器、摄像机、录像机、电视机等视频设备输出的视频信号进行采样、量化等操作，从而转化成数字数据。

    一个典型的视频数据采集系统包括光源、镜头、摄像机、图像处理单元（如采集卡、视频处理主机等）、视频处理软件、视频传输设备、显示器、视频控制器及各类输入输出单元等设备。视频数据采集技术的应用非常广泛，如视频监控、机器视觉等领域。

    视频数据采集系统涉及的关键技术

    视频数据采集系统主要涉及图像传感器、视频采样、视频预处理、视频后处理、视频编解码、视频传输、视频数据存储及视频分析等关键技术。在整个系统中，摄像机作为前端设备的标已更是集多种关键技术于一身，特别是随着从模拟摄像机到数字摄像机的发展，高清视频逐步成为现实。

    摄像机的关键器件是图像传感器，目前以CCD和CMOS两种形态为主，它们都是像素化的器件，即由光电转换单元阵列组成靶面，其光电转换的机理基本相同，但是信号的读出方式差别很大。CCD摄像机主要包括时序信号发生、驱动、同步、预放、AGC、γ校正电子光圈、数字信号处理等技术，对于彩色CCD摄像机还包括基色图像信号分离、彩色编码、自动白平衡等技术。同时，竟动态、低照度、ICR等技术的应用也越来越广泛。

    镜头是摄像机实现光电转换．产生图像信号必不可少的光学器件，摄像机镜头是一组透镜和先组成的光学器件，它主要完成将景物图像映射到焦平面上，镜头根据不同的适用场合分为定焦、变焦、红外、宽光谱等类型。云台是指各种可以安装、固定摄像机，并能改变摄像机方位的机械装置，它的作用是扩大摄像机的监控范围。云台主要由摄像机或防护装置的安装面、旋转机构、伺服电机与电路等组件。

    视频数据采集系统的传输方式

    视频数据采集系统的传输设备决定了整个系统的应用范围和组网方式。大多数区域系统主要以同轴电缆传输基带信号为主，光纤传输技术则进一步扩大了系统的组网距离，是大型模拟监控系统的主要采用方式。

    网络技术的应用则真正开创了远程图像监控时代，为视频数据采集技术的应用开拓了更大的空间，特别是流媒体技术的发展，使在网络上传输实时视频成为可能。流媒体技术包括流媒体编解码技术、流媒体服务器技术、端到端流媒体技术和流媒体系统技术，OOS控制及系统性能是目前流媒体技术面临的主要挑战。网络技术的广泛应用，直接催生了网络摄像机产品的产生和发展，未来必将成为主流的前端设备。

    视频采集技术是视频监控系统的核心

    视频监控领域是近年来视频采集技术的应用热点；特别是随着平安城市等大型工程的推进及相关应用技术的成熟，越来越多的产品应运而生。视频监控在现代的安全防范系统里拥有较高的地位和作用，在早期的系统中通常把它作为一种非常有效的报警复核手段，而现今已成为安全防范系统技术集成的核心。视频相对于文字、图片、声音等格式具有信息的完整性和真实性等特征，既具有空间分辨能力，又具有时间分辨能力，能够很好的同时完成瞬间状态和连续过程的监控需求。

    一个典型的视频监控系统包括前端设备、传输设备及中心管理设备。前端设备主要功能是完成图像信息的采集，摄像机是其核心设备，同时还包括镜头、云台、防护罩、解码器、照明灯等辅助设备，通常在视频监控领域常见的是基于CCD技术的模拟摄像机，随着技术发展未来网络摄像机会逐步成为主流。传输设备主要功能是完成系统中各类信号的传输，通常有电缆传输基带信号、数字光纤、无线等方式。中心管理设备主要功能是完成图像信息的显示、存储、分配、合成、控制等功能，常见的设备有硬、盘录像机、数字矩阵、图像显示工作站等。

    浙江大华技术股份有限公司：高容量、长距离、低成本的数据采集技术将成为主流

    视频监控技术的发展十分迅速，特别是数字视频技术的应用使监控进入到了一个崭新的阶段，运动检测、目标识别、多维探测、目标跟踪及统计分析等智能化功能逐步完善并进入应用阶段；视频压缩技术使长时间的视频存储成为可能，同时直接推动了网络传输的快速应用，使其从一个封闭的系统成为一个标准、开发、无处不在的系统。

    长期以来；视频技术的发展一直围绕着图像采集和传输两个关键技术。目前，大多数视频设备所要求的输入信号均为模拟的视频基带信号，各种视频标准也是对模拟信号的压缩编码为基础制定的，且在近距离传输时，基带信号传输是一种最经济、最简单、最实时传输方式，所以模拟摄像机还是目前的主流设备。但是随着技术的发展全数字的摄像机将指日可待。光纤技术开辟了通信的新时代，在视频监控领域它也必将得到快速的发展，特别是随着清晰度的不断提升及监控密集度的提高，高容、量、低干扰、长距离及成本不断降低的光纤技术必将成为主流；无论是模拟、数字、网络的视频监控系统都将有光纤技术的身影。

    视频数据采集系统的发展趋势

    随着电子信息产业的发展，数字化是信息技术发展的必然，未来视频监控系统中将大量的使用全数字化的设备，数字信号具有频谱效率高．抗干扰性抢、失真小等模拟信号无法比拟的特点，同时也具有信号处理数量大、占用频率资源多的问题，只有多数字信号进行有效的压缩，使之在信道方面的开销与模拟相当时它的优点才能表现出来，从而更有竞争力。

    目前，在现有的制式下模拟视频比数字视频在清晰度方面仍有一定的、优势，未来随着HDTV技术在视频监控领域的应用这一局面将全面扭转。智能化在监控领域应用的主要日的是将监控从原来事后核实、人工监看这种状态转换为事前预防、自动监控，从而提高监控的效能和效率。智能化需要从空间、时间多方面提取特征值，实现目标的自动识别。通过图像的分析，对不同目标的运动趋势作出预测和统计，作为系统自动执行的数据来源。网络化的应用扩大了监控的范围，更重要的是使原有监控系统从一个封闭、孤立的状态转变成为了一
个开放、集成的系统，促进了各类系统的融合和集成，使得构建一个分布式的监控系统成为可能。

    浙江大立科技股份有限公司：模拟视频采集系统正向着数字网络视频采集系统发展

    传统的摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A／D转换器、DSP、外部报警、控制接口等部分组成。镜头作为摄像机的前端部件，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变信等种类。图像传感器有CMOS和CCD两种模式，输出一般为CVBS信号。

    随着数字化、网络化的不断延伸和发展，越来越多的传统的模拟摄像头被最新的数字网络摄像机所替代；以DVR为核心的数字视频监控系统也逐渐向着由IP Camera、DVS和NVR等组成的新型网络视频监控系统转变。

    网络摄像机除了包含模拟摄像机的大部分特性立外，最大的区别就是输出的视频信号不再是传统所用的同轴电缆传输的模拟信号，而是直接通过网络传输的全数字信号。其基本工作原理是：图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器和声音传感器转化为电信号，A／D转换器将模拟电信号转换为数字电信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，再在中央控制器的控制了，按一定的网络协议送到局域网或问TERNET；问时，控制器还可以接收报警信号及内外发送各种控制信号。

    网络摄像机的应用，使得图像监控技术有了一个质的飞跃。首先，网络的综合布城代替了传统的视频模拟布城，实现了真正的三网（视频、音频、数据哈一，网络摄像机即插即用；工程实施简便，系统扩充方便；其次，跨区域远程监控成为可能；特别是利用互联网的图像监控己经没有距离限制，而且图像清晰、稳定可靠；再者，图像的存储、检索十分安全、方便，可导地存储．多机备