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高清:数字视频监控未来发展方向
2011/11/14 17:30:00   

    视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分,是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来,随着现代科学技术的不断发展,特别是网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高以及各种实用视频信息处理技术的出现,视频监控技术也有长足的发展,视频监控进入了全数字化的网络时代,日益受到人们的重视和关注。视频监控系统的发展基本上是从早期的模拟闭路电视监控系统向数模结合的视频监控系统和现在的数字视频监控系统演变的过程。

    一、视频监控系统的现状

    模拟视频监控系统

    模拟视频监控系统分为基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理和基于PC机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。模拟闭路电视监控系统实际上就是许多模拟监控设备的组合,系统主要由“前端设备”、“终端控制设备”以及“信号传输介质”三个部分组成,其中:前端设备主要有摄像机、云台、解码器等,控制设备主要有切换矩阵、画面分割器、监视器、控制键盘、录像机等。传输介质包括电缆、控制线等。随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高,多媒体技术的应用;系统在功能、性能、可靠性、结构方式等方面都发生了很大的变化,视频监控系统的构成更加方便灵活,与其它技术系统的接口趋于规范,人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变,仍为模拟的视频信号,系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络,因此系统尽管已发展到很高的水平;已无大多潜力可挖,其局限性依然存在,要满足更高的要求,数字化是必由之路。模拟监控系统的主要缺点有:(1)通常只适合于小范围的区域监控,模拟视频信号的传输工具主要是同轴电缆,而同轴电缆传输模拟视频信号的距离不大于IKm,双绞线的距离更短,这就决定了模拟监控只适合单个大楼、小的居民区以及其它小范围的场所。(2)系统的扩展能力差对于已经建好的系统,如要增加新的监控点,往往是牵一发而动全身,新的设备也很难添加到原有的系统之中。(3)无法形成有效的报警联动,由于各部分独立运作,相互之间的控制协议很难互通,联动只能在有限的范围内进行。

    数字视频监控系统

    随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展,数字视频监控系统迅速崛起。现今市场上有两种数字视频监控系统类型,一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统,另一种是以嵌入式视频服务器为核心的视频监控系统。

    数字视频压缩编码技术日益成熟,计算机的普及化,为基于PC机的多媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起,部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心,辅以其它传送器的模拟视频监控模式,其优越性主要表现在:

    1)PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能,使系统结构大为简化;

    2)由于采用计算机网络技术,数字多媒体远程网络监控不受距离限制;

    3)由于采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器,可以节省大量的磁带介质,同时有利于系统实现多媒体信息查询。

    嵌入式系统是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统,亦为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。

    嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是集软硬件于一体的可独立工作的器件。嵌入式操作系统是一种实时的支持嵌入式系统应用的操作系统软件,它是嵌入式系统极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

    1)系统为专用系统,所以系统小,指令精筒,处理速度快;

    2)系统数据置于ROM/FLASHMEMORY,调用速度快,不会被改变;稳定性好;

    3)系统处理实时性好,性能稳定;

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    4)文件管理系统更适合于大量的视频数据。

    二、视频监控系统的发展方向

    高清化、智能化是IP视频监控未来的发展趋势,但同时也给网络高清数据传输带来了挑战。视频监控系统与视频电话等通信应用不同,除了需要足够的帧率保持画面的连贯性之外,监控视频图像的质量尤为重要。

    因为视频监控最基本的需求是对监控现场的采样,只有提供清晰度高的画面,真实反映监控现场的视频才能真正起到平时观察、事后检查的目的。在有限的网络带宽和保持一定帧率的条件下,如何提供高质量的监控视频将是保证产品竞争力的重要手段。

    虽然高清分辨率己在广播电视系统中得到应用,但目前在视频监控领域绝大多数情况下仍采用的是47万像素以下的单CCD(电荷耦合器件)摄像机。在传统的视频监控系统中,因为没有网络传输带宽的限制,实时的本地监控和存储比较容易实现。但是,在IP视频监控系统中,因为监控现场的视频需要通过有限的网络带宽进行传输;因此不得不在画面的流畅性和图像质量之间进行一些权衡。

    三、数字高清视频监控系统

    目前,网络视频最多应用于安防行业的视频监控,所以网络视频无意中成为了安防行业的经销商、系统集成商,及相关用户关注的焦点。网络视频具有了智能分析功能后应用范围将更加扩大,除传统的安防行业外几乎可以在所有行业中得到应用,包括商业分析、智能化交通、智能建筑等等。

    高清时代的来临,技术创新能力成为构筑企业核心竞争力的关键,不断创新,适应市场,成为高清视频监控系统开发公司的基本出发点:

    1、高清标准的图像输入:本系统支持与高清摄像机连接,支持720P和1080i分辨率图像的输入,有效的提高了输入图像分辨率。

    2、图像质量:超级图像质量是高清视频监控系统的一个主要特色。本系统提供了大量视频压缩标准(MPEG-4、MPEG-2)以供用户根据需要灵活选择。用户可以选择以MPEG-4格式来观看全帧速或抽帧的视频流以节省带宽资源,以防止由于带宽限制而造成图像质量的降低;从而实现图像质量和带宽的优化配置。

    3、对讲功能:除了能够从任一网络计算机、任何地点和任一时间远程查看实时画面之外,本系统还可以通过网络实现双向音视频对讲。这样用户不仅可以看到远端发生的事惰,而且可以通过网络进行交流。通过视频和音频通信,用户可以质询入侵者;进行远程教育、排除故障或者进行广播。

    4、报警功能:使用本系统,用户能够方便的设置和管理报警事件。一旦报警事件被触发时,该系统可以按照用户的配置自动采取相应的行动。这些触发机制主要包括时间定时报警、I/O接口报警和视频移动侦测报警。

    5.开放的网络协议:本系统是基于SIP协议的网络视频产品。SIP网络灵活性高、功能强大,可以在系统设计、应用程序和解决方案等方面为用户提供广泛应用的可能性。

    四、结论

    在今后的发展过程中,将有众多的网络视频厂商一起共同努力推动视频监控系统向高清化、智能化发展,并进一步加强和发展其在这一领域的市场地位。我们相信未来网络视频市场将有广大厂商构建起多方共赢的合作关系,共同推动产业进步,实现自身的发展目标。

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