编者按：本文是此前慧聪物联网特约专家顾问-向良璧老师（笔名：乔索），于2006年撰写的文章，现在看来对产业发展仍具有参考价值，为此我们将文章再次发布出来，希望对业界人士有所启示。

2004年6月公安部、科技部联合组织开展第一批科技强警示范城市建设工作；2005年12月公安部、科技部下发了《关于授予北京等21个城市“科技强警示范城市”称号的决定》；2005年10月公安部科技局在浙江省杭州市组织“全国城市报警与监控系统建设现场会”，确定从2005年10月开始到2008年，公安部将在全国开展城市报警与监控系统建设“3111”试点工程；今年4月，公安部、科技部又联合下发了《关于推荐第二批科技强警示范建设城市的通知》。这一系列与平安城市建设相关的工作极大地推动了安防行业的发展，其中视频监控系统的建设投资占了很大的比重。但是随着监控系统规模的扩大，其实施的技术难度也越来越大。实施3111工程的22个试点城市上报的方案中，视频监控系统的规模仅摄像头动则就达到了几万，甚至二、三十万。据了解，上报的方案中采用常规的矩阵系统级联，用硬盘录像做记录然后再联网的系统占三分之二左右，完全通过网络组网的大概占三分之一。

采用互联网传输首先遇到的问题就是受到带寛的限制，由于视频传输数据量巨大，网络资源是有限的，在目前技术条件下，如果说我们按一般最 低一路384K带宽考虑，高清晰则需要1－2M带宽，如此众多的摄像头，即使是分布式结构，带宽怎么才能够保证在网络上不堵塞，不会出现问题？这是很大的一个问题需要考虑。第二，因为这类社会治安动态的监控系统要跟公安网联接起来的，跟公安网联接就有内外网的问题，还有资源可以调用的级别问题，以及怎么能够确保信息安全的问题，这方面问题采用互联网传输也难以解决。

由于系统复杂、规模巨大、功能多样化、稳定性要求很高，系统集成的软硬件开发难度是很大的。由于市场广大，不少国内外监控厂商都提出系统解决方案，下功夫开发了相应的系统。在这次第六届上海社会公共安全产品国际博览会上，大型视频监控联网系统成为了一个热点。其中深圳博康集团交换式光纤数字矩阵BVx系统引起了我的注意。该系统是由博康光纤通信技术有限公司与博康数码科技有限公司联手开发成功的，汇集了集团10年来开发监控产品的成果。经多方了解和考察，我认为该系统将数字矩阵与光纤传输技术比较理想地结合，是一个比较好的大型视频监控联网系统。该系统近两年已先后成功应用于上海徐汇分局治安图像监控联网系统工程、天津市交管局快速路网数字视频监控系统工程、上海浦东金盾工程等项目。

从2001年起，市场对数字光传输系统带宽的要求越来越高，产品应用领域越来越宽，宽带数字光传输器件以及高速数字总线技术也得到了日新月异突飞猛进的发展。2004年博康集团推出了新的BVx数字视频网络交换平台，也称为交换式光纤数字矩阵。BVx系统是用以传输视频、音频、以太网数据、低速数据及开关量信号的以光纤传输的数字视频解决方案，同时也是功能强大的、具有数字背板交换总线功能的分布式数字矩阵解决方案。BVx系统通过光纤介质以任意形式的拓扑结构将分布式的监控节点设备互联，接入的多业务诸如视频、音频、数据及开关量信号等通过其先进的数字背板交换总线结构实现多业务数据自动路由和全网交换，从而为城市交通、高速公路、机场、地铁及轨道交通等领域，甚至是需要大容量、高效能、无延时的视频监控联网系统的领域提供完整的传输系统和监控系统的解决方案。

BVx系统结构示意图

BVx系统在逻辑上分为前端多业务接入、中心汇聚交换和管理应用三层结构分别完成前端视频、音频、数据等多业务的接入并数字化；多业务的传输、路由与交换，以及上层的应用管理系统。这种三层结构体系的设计理念保证了BVx系统应用的高效性、灵活性、可伸缩性，使得BVx系统不仅可以用于新建的系统中，为用户提供一个高效的数字视频网络交换平台，而且也可用于改造的系统中，与原有系统无缝结合以提高系统的整体性能。

在结构上，BVx系统由BVx矩阵的前端多业务接入设备Vbox，中心汇聚交换设备Vmux

，以及系统控制部分――NC8000/8001三部分组成，并配以以网管系统为代表的相应软件系统。

Vbox是分布于前端监控点，用于接入前端的多种业务诸如：视频、音频、低速数据、以太网数据、电话等。对每种业务均集成了多个接口，具有良好的兼容性能，保证了多项业务的接入能力，模拟视频信号也可在此进行模数转换。根据接入能力的带宽，Vbox分为Vbox200、Vbox1400和Vbox2800三大系列，不仅能够实现传统的点对点星型接入方式，而且可以通过单纤实现总线链路、环网（自愈）等多种拓扑结构的接入方式，最大 限度的优化用户的接入模式。

Vbox采用先进的高速分插复用技术实现在拓扑网络上的交换功能，即网络拓扑中的所有通过Vbox接入的视频及其他业务均可以在光纤上完成切换并传输至监控中心，通过中心设备的背板交换总线完成视频及多业务的交换。这种性能可以突破光纤传输带宽的瓶颈，对Vbox在组网时接入的视频数量将得到很大提高。同时，Vbox不仅支持网管系统，使其具备自发现功能、自动拓扑功能及即插即用（PnP），而且在不同的组网模式下都可以实现视频等多业务的交换功能，使得BVx系统在业务的接入层面上具有良好的灵活性、智能性、扩展性。

Vmux分布于不同级别的监控中心，提供了功能齐全的各种功能板卡完成前端视频、音频、数据、以太网、电话等多业务的汇聚并实现任意交换输出。不像传统模式下上传的视频信号需转换成模拟信号进入矩阵的处理方式，Vmux直接将前端设备Vbox通过光纤上传的数字视频信号接入到系统进行数字化处理及压缩，从而能够保证多次的系统级联后视频的高质量画质，这一切全部得益于数字背板交换总线设计架构。接入的数字视频通过交换总线可以灵活的在任意端口上输出并灵活的实现在相应端口上输出数据等多业务或者从交换总线上下载多路数字视频通过光卡复用后上传到上一级的监控中心，整个视频的传输、切换全部数字化。

单台Vmux可作为数字视频矩阵应用，兼容光输入与电输入两种形式，对输入的模拟信号如视频、音频进行非压缩数字化；对输入的光纤数字视频信号进行解复用，不仅可以实现模拟矩阵所有功能，而且保持系统良好的扩展性和可伸缩性；多台Vmux系统之间通过光纤可以以任意拓扑组网结构互联（包括环型、相切环、相交环、星型、总线链路型或者混合型），组成一个大容量、高密度、全数字的基于数字视频业务的网络交换平台。在此平台上的每个Vmux能够对全网接入的视频、音频和数据等多业务进行管理、控制、交换，实现全网视频及多业务的共享和统一调度。

BVx系统既可以采用数字非压缩编码技术，最大能够实现256路视频信号的交换输出，也可以采用不同的板卡进行数字式压缩（MJPEG、MPEG2、MPEG4、H.264等）技术进行传输。根据用户具体的网络拓扑结构可以实现视频联网系统中任意节点间信号的单向、双向、广播等方式的传输，任意节点均可灵活的实现信号的Drop、Add、Pass、Stop以及相互组合方式，从而实现信号在整个网络上的交换。BVx系统充分吸收了现代成熟的时分复用技术，为每一路视频、音频和数据信号提供不同的时隙，采用时隙复用技术，通过光纤介质实现综合业务的传输，在带宽资源利用率、QoS保障及传输延时等方面为用户提供更加优越的性能。

BVx系统能够在光纤链路上根据带宽资源利用的情况动态的分配系统的传输信道与时隙，为用户传输所需的视频、音频、以太网数据、低速数据和开关量信号，系统的这种可配置性是通过BVx的网管软件自动实现的，为用户的应用提供了更大的灵活性。此外，网管软件能够监视系统中各种设备运行状况并提供设备运行的诊断信息，包括设备故障信息和链路故障信息，通过这些诊断信息帮助用户准确、快速定位故障点。当系统出现故障时，系统会自动启用自愈功能使系统能够继续正常运行而不会因为局部的故障使得整个系统处于瘫痪，为用户的应用提供最大的保障。

BVX的核心是一个具有超强背板处理能力的数字视频网络交换矩阵，可以集中处理来自不同网格传输介质的大量压缩和非压缩的数字视频信号和其它数据/语音信号，并可以通过标准总线实现数字矩阵之间以及数字矩阵和其他设备之间的互联，从而真正意义上保障了数字视频信号网络传输和交换的服务质量。BVX的软硬件配置保证了系统具有强大的网络控制能力。

光缆与铜缆（包括视频同轴与对绞线）各有优点，但是随着光缆价格的降低、用户对带宽要求的迅速增长，特别是近来由于铜金属价格飞涨造成铜缆价格相应上升，光缆获得了前所 未有的广阔市场应用前景。在国外已有大量的全光纤的应用，美国数据网络公司的董事Miles说：“我们的网络百分之百使用的是光纤，我们根本没有使用铜缆。”安装与维护问题曾经是选择光缆与铜缆传输的关键因素。随着光纤端接技术的发展，虽然安装光纤端接花费的时间要长一些，但两者之间的差别并不大。尽管光纤在安装、测试以及故障查找和排除过程需要更精细的工具，但这些已经不再是阻挡光纤发展的绊脚石。如果用户对网络的需求是更高带宽、更高可靠性、以及更好的安全性，那么光纤传输是一个较好的选择。

BVX的主要特点在于多业务的接入平台、全数字的交换与传输平台，具备良好的兼容性、可扩展性和可管理性。我认为BVx系统将数字矩阵与光纤传输技术比较理想地结合，是一个比较好的大型视频监控联网系统。