近年來，視頻監控系統在安防工作中起到了非常重要的作用，協助公安機關破獲了很多案件，目前已經逐步成為當前安防技術領域的主 要手段，被廣泛應用在銀行、監獄、 海關、教育、企業、智能小區等各種區域。
視頻監控系統在國際上標準稱謂是CCTV(Closed Circuit Television閉路電視系統)。該系統的規模有大有小，一般來說要根據被 監控區域的規模與重要性來進行具體設計，在某些場合甚至需要和門禁系統與防盜報警系統進行聯動處理，在發生報警時及時通過視頻監控系統進行取證，鎖定犯罪對象，提高抓捕的效率。
典型的視頻監控系統由前端攝像設備、后端記錄顯示設備與后端控制設備三部分組成，通過信道傳輸將前后端相連接。
攝像部分由攝像機、云臺、防護罩、解碼器等多個設備組成，是整個系統的“眼睛”。
一、攝像機。攝像機是整個系統的最前端設備，攝像機的好壞直接決定了拍攝成像的效果。攝像機其實分為攝像頭與鏡頭兩部分，在實際運 用中，根據需要拍攝的距離與范圍分別進行購買，目前部分攝像頭自帶鏡 頭或者可以通過電子變焦來實現距 離的控制，當然在實際使用中以實際 的光學鏡頭變焦拍攝的效果更好，但是會造成成本的提高。
攝像頭的關鍵部位是其感光傳 感部件，該部分就像人的視網膜，是攝像頭的核心。目前市場上所用的主流感光部件有CMOS（互補性氧 化金屬半導體）與CCD（電耦合器件）oCMOS較為省電，制作工藝簡單，成本低廉，但是拍攝時光照度要 求較高，分辨率較低，成像效果不佳， 所以廣泛使用在一些便攜設備與低 端攝像頭中。CCD是將光線轉變成 電荷，并將電荷進行周期性的放電， 然后產生一幅幅畫面的電信號，再將這些電信號集合成為一個標準的復合視頻信號。 CCD具有分辨率高、 靈敏度高、抗強光、壽命長、抗震動、 抗磁場等優點，是一種理想的攝像部 件。但是由于它的技術含量較高，量 產化程度低，較CMOS來說更加耗 電，所以價格更高，往往在一些大型工程中不能廣泛使用。但是隨著技術的發展，新的CMOS器件不斷地 更新升級，高動態范圍CMOS器件 已經出現，這一技術消除了對快門、光圈、自動增益控制及伽瑪校正的需 要，使之更接近CCD的成像質量。 另外由于CMOS先天的可塑性，可以做出高像素的大型CMOS感光器 而成本卻不會上升多少。與CCD的 停滯不前相比，CMOS作為新生事 物展示出了蓬勃的生命力。作為攝 像頭的核心部件，CMOS已經有了 逐漸取代CCD的趨勢，有望成為主 流的感光部件。
鏡頭一般由多個透鏡組合而成。 通常將短焦距、視場角大于5 0 0 （如 焦距-10mm左右）的鏡頭稱為廣角鏡頭，把更短焦距（如焦距-4m m）的叫做超廣角鏡頭，把很長焦距（如 焦距>50mm）的鏡頭稱為望遠鏡 頭，介于短焦與長焦之間的鏡頭稱之為標準鏡頭。標準鏡頭的視角在 300左右，進行正常的取景拍攝；長 焦鏡頭的視角在200以內，拍攝可控距離可達上百米，但是因為入射角 較狹窄，可視范圍較小，只適用于長距離監視；廣角鏡頭的視角一般在900以上，取景范圍大，適合使用在 拍攝距離短但是需要進行范圍控制 的區域，缺點在于拍攝的邊界區域易 發生變形，細節描繪度不夠。
目前攝像機的種類很多，根據外 觀劃分主要使用的有槍型、針孔型、 半球型、紅外一體型、高速球機。這 里重點探討一下紅外型與高速球機， 在很多時候由于氣候和夜間的原因， 監控現場的光照度不足，使得很多攝像機無法進行正常的拍攝，解決的辦 法主要依靠外部的補光，但有些地區不可設置長明燈光，這個時候就需要用到紅外線攝像機，紅外線是人眼無法看見的光線，通過紅外燈的紅外光線發射，照射到監控區域，各種物體的紅外反光度不同，將反射的紅外光線收集進攝像機，然后成像，所以紅外線攝像機一般都帶有紅外燈輔助照射，而且隱蔽性較好。但是由于紅外燈不停工作，其燈泡易于老化，所以維護與更換成本較高，如果能提高紅外燈的壽命，該設備將更適合運用到實際中去；同時紅外成像時無法顯示出色彩，一遍都是灰綠的畫面，造成分辨能力不足，所以再監控現場盡量還是希望能用外部正常混航電磁、雜散信號的干擾。
二、音頻電纜與連接器。當需要對被監控區域進行音頻監聽的時候， 用到音頻電纜和連接器，通常選用2芯屏蔽線，普通的2芯線可以傳輸音 頻信號，但是長距離的傳輸很容易引入干擾噪聲，所以加入屏蔽層防止干 擾。
三、通信電纜。通信電纜是指主 機與解碼器間的連接線路，用來傳輸 主機發來的控制信號，可用普通2芯線，但當然是使用加入屏蔽層的雙絞 2芯線的抗干擾性會更好一些，更適合于強干擾環境下的遠距離傳輸，原理同上面所說的音頻線。
四、控制電纜。控制電纜指的是 控制云臺及電動鏡頭的多芯電纜。一端連接在控制器或者解碼器的云臺、電動鏡頭控制接線端，另一端連接云臺、電動鏡頭的相應端子上。一般來說攝像機到解碼器的距離很近，不到1米，基本上不存在干擾問題； 而從控制器到云臺及電動鏡頭的距離就較遠了，幾十到幾百米不等，這時，就必須考慮到衰減和干擾的問題，盡量使用粗芯的控制電纜。
五、視頻放大器。當視頻信號需 要遠距離傳輸的時候，首先可以選用 較粗的視頻線，同時也可以在線路內增加視頻放大器來增強信號強度，更 好的實現遠距離傳輸。但是在增強 視頻信號的同時，線路內的干擾信號也會相應增大，如果加入了過多的視 頻放大器，圖像會出現飽和現象，導 致信號失真，所以不能一味使用視頻放大器來加強信號。
后端顯示與記錄部分主要由監視器、硬盤錄像機和某些視頻信號處理設備組成，對通過信道傳輸來的視頻信號進行及時合理的顯示與記錄。
一、視頻監視器。監視器即是用于顯示攝像機拍攝畫面的顯示設備，種類較多，有黑白監視器、彩色監視 器、投影儀、電視幕墻，當然條件較差 的情況下，也可以使用普通電視機作 為監視器，但是一定要有視頻輸入端 子接口。實際使用中一般要選用和 前端攝像機分辨率線數相匹配的監視器，這樣能更好地進行畫面顯示， 當然也可以追求高圖像質量的高分 辨率監視器。
二、多畫面分割器。視頻監控系統的攝像頭數量一般都比較多，系統 不可能將一個攝像頭對應于一個畫 面進行監視，為了讓監控人員能在一 個屏幕上同時監控到多個攝像畫面， 通常選用多畫面分割器，使得多路圖 像同時顯示在一臺監視器上。這種 實現畫面分割或者畫中畫功能的設 備即多畫面分割器。它采用圖像壓 縮與數字化處理的原理，將多個畫面 按照一定的比例壓縮顯示在一個監 視器屏幕上。有些還帶有內置順序切換器的功能，可以按照間隔時間將 多個畫面輪流顯示在監視器上。同 時還可以將前端的報警信號輸入與 多畫面分割器相連接，當前端探測設備探測到異常情況時，能及時將該區 域的畫面以全屏的方式顯示出來，給 監視人員以提醒。當然畫面分割越 多，多畫面分割器的成本越高，而且 在實際建設中，不推薦使用畫面分割過多的設備，因為如果同時顯示，每 個攝像頭所顯示的畫面過小，不利于監控人員的觀察。通常選用四路或 者九路的多畫面分割器。
三、視頻分配器。在監控過程中， 往往同一個攝像頭的畫面需要交付給多個監控顯示處，視頻分配器就是 用來將一路視頻信號轉變為多路信號，分配給多個接收源，輸送到多個 顯示與控制端的設備。如果不使用 視頻分配器，則需使用并聯方式來分 接信號，視頻信號的衰減很大，圖像嚴重失真，線路也不穩定，而使用視頻分配器能實現阻抗的匹配，和視頻信號的增益，使視頻信號可以同時輸出給多個輸出設備而不受損失。所 以視頻分配器除了多路視頻輸出功 能以外還具有視頻信號放大的功能，一般也稱為視頻分配放大器。
四、硬盤錄像機。錄像機是進行圖像存儲與回放的主要部件，老式的 錄像機使用的都是模擬信號，采用錄像帶保存，存儲空間有限，畫面壓縮率較高，畫質受損較嚴重，錄像管理不便。目前已經基本不采用。當前的主流產品是硬盤錄像機。它采用數字存儲技術將視頻圖像以數字信 號存儲在硬盤上，并且提供錄制、播 放與管理的功能。按照當前系統結構劃分，分為兩大類：PC式硬盤錄 像機與嵌入式硬盤錄像機。 PC式硬盤錄像機使用電腦作為基本硬件，利用電腦內的硬盤作為存儲的媒質。由于電腦網絡技術已經相當發達，所 以它的信號都可通過網線進行傳輸， 采集與共享傳遞都比較方便；而且利用專業的視頻監控軟件，通過鼠標鍵盤，可以非常簡便地進行操作，調取錄像、錄像定位、錄像切換。PC式 硬盤錄像機的缺點在于：由于利用 的是個人電腦，電腦操作系統的不穩定性，電腦各硬件組成與系統內 部各軟件的兼容性問題，使得PC式 錄像機的穩定性較差，容易死機無 響應。嵌入式硬盤錄像機是將硬件 與軟件完全集成的專業錄像機，由 于系統是封裝的，不可安裝其他軟 件，而且各硬件都沒有其他任務，只是為了錄像而存在，所以整個系統 的穩定性與安全性都較強，適合連 續不間斷工作；它的缺點也很明顯， 由于封裝的原因，外部的網絡連接 功能較弱，共享性不足；同時由于基 本上都是使用遙控器或者主機上的 按鈕控制，所以操作性較差；錄像的 調取和定位郡比較麻煩。日前，已 經出現了將PC式與嵌入式優點相 結合的網絡錄像機，穩定性、操作性 與網絡傳輸功能都大大加強，有望成為未來使用的主流產品。
后端控制部分主要用來實現系統的具體控制功能。這部分設備都處于監控中心內部，是安防人員所直接接觸的部分。
一、視頻切換器。視頻切換器是監控中心主控臺的一個關鍵設備，是選擇視頻信號的設備。當系統中多個圖像信號傳至監控中心時，通過視頻切換器，進行選擇某路圖像信號顯 示。可以通過工作人員手動切換或 者設定好切換時間進行自動切換。視頻切換器成本低廉，聯接方便，操作簡單易行，但是缺點在于同一時間在一臺監視器上只能觀看一路攝像畫面，如果要想在一臺監視器上同時 觀看多路畫面就需要用到前面所說的多畫面分割器。
二、視頻矩陣。在視頻監控系統中，出于成本的考慮，一般不可能做到一臺攝像機對應一個監視器，而正常的系統中，攝像機的數量與監視器的數量比例在4:1至6:1之間，為了能夠讓多個畫面合理的輪流在多個特定的監視器上按一定順序顯示，我們即采用了視頻矩陣。簡單的說，視頻矩陣就是將按區域劃定好的攝像機傳來的信號分別交給特定的監視器來顯示，并且包含了視頻切換器與 多畫面分割器的功能，同時還可以進 行輪流排序顯示，是非常典型的多對多網狀結構。視頻矩陣目前在較為大型的系統中都在廣泛使用，是我們 目前畫面合理切換最好的設備。
三、監控主機。監控主機是視頻 監控系統的核心部分，它通常是將系統的控制單元與視頻矩陣結合為一體，義稱為視頻服務器。目前基本都是利用電腦和相關視頻系統管理軟 件來實現，工作中，可以將當前系統中攝像機進行編號、劃區，在監視畫 面上顯示時間日期、監視狀態，還能 發出控制信號對前端的云臺和電動鏡頭、照明燈等設備進行各種控制； 還能進行錄像的準確調看回放與轉存；也可以實現與門禁系統和防盜報 警系統的聯動報警，當前端門禁或者防盜報警探測器發生異常后，將報警信號交給監控主機，主機立刻將當前界面切入報警區域的畫面，更好地隨時監控突發情況。現在有些主機在 監視時可以進行動態捕捉，當原本平 靜的畫面區域被外來的運動物體（人或車）打破平衡時，能立刻發出警報，提醒安保人員有情況發生，大大提高了該系統的實時反應能力。
監控主機一般處于當前安保單位的監控中心之中，通常將它和主控臺結合起來，監控中心的工作人員通過主控臺的各項操作來運行監控主機。可以使用專用鍵盤，控制搖桿來 隨時進行畫面的切換、鏡頭的調焦、云臺的轉動。也可以根據需要建立下屬的分控室，進行逐層管理，實現資源的合理調配。
視頻監控系統現在已經深入到各行各業的安保工作之中，有力地在防護區域給意圖犯罪的人員予以警示威懾，降低犯罪率。目前，隨著科技的進一步發展，視頻監控設備的技 術也在突飛猛進，新型的高清網絡攝像機、大容量網絡硬盤錄像機、云存儲服務器、可變容量視頻矩陣，利用一根電源線代替視頻信號線、控制信 號線與供電線路的集成攝像機等設備都已經面世，它們將是未來視頻監控系統的主要應用發展方向。
