浅谈视频监控系统的发展
来源:用户上传
作者:
摘要:随着人们对社会安全的重视,视频监控系统已经开始广泛的应用到各个领域、各行各业,往往需要与网络系统相结合,实现对大量视频数据实时的和无地域性、无阻碍的传输,从而达到资源共享,为各级管理人员和决策者提供方便、快捷、有效的服务。
关键词:视频监控系统图像处理
近年来,随着宽带的普及,计算机技术的发展,图像处理技术的提高,视频监控系统正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。视频监控系统发展了短短二十几年,从最早的模拟监控到前些年火热的数字监控再到现在方兴未艾的网络监控,发生了翻天覆地的变化。从技术的角度出发,视频监控系统的发展划分为模拟视频监控系统、基于“多媒体卡”的数字视频监控系统和基于“视频监控管理软件芯片级的嵌入式视频编码器”的嵌入式网络视频监控系统。
一、模拟视频监控系统
视频监控系统是随着电视和摄像机的出现发展壮大起来的。最早期的产品,多以摄像机与监视器电视一对一监视系统为主,开创了视频监控系统的先河。在构建视频监控系统的实践中,为了避免对监视器极大的浪费,出现采用简单硬件电路方式的视频切换器。随着新技术革命的兴起,微处理器进一步普及和发展,出现了以微处理器为核心的矩阵切换控制系统。模拟视频监控技术在矩阵切换器的基础上有了极大的发展。在九十年代,伴随着计算机多媒体技术的萌芽及发展,模拟视频监控系统利用矩阵切换器外挂计算机的方式,实现了对监控系统的多媒体控制,使模拟视频监控系统,有了良好的人机界面,初步显示出了数字视频监控系统的雏形。
二、数字视频监控系统
九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了数字化时代。数字视频监控系统以本地局域以太网为依托,以数字视频的压缩、存储和播放为核心,以单机管理软件为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视,先后相继出现了上百种数字硬盘录像机产品。
随着数字技术的发展,数字视频监控系统开始出现,以数字控制的视频矩阵替代原来的模拟视频矩阵,以数字硬盘录像机替代原来的长延时模拟录像机,将原来的磁带存储模式转变成数字存储录像,实现了将模拟视频转为数字录像。集合了录像机、画面分割器等功能,跨出数字监控的第一步。在此基础上产生了全数字的视频监控系统,可以基于PC机或嵌入式设备构成监控系统,并进行多媒体管理。这类系统是目前视频监控市场的主流。宽带网络的普及,视频监控逐渐从本地监控向远程监控发展,出现了以网络视频服务器为代表的远程网络视频监控系统。网络视频服务器解决了视频流在网络上的传输问题,从图像采集开始进行数字化处理、传输,这样使得传输线路的选择更加多样性,只要有网络的地方,就提供了图像传输的可能。整个系统趋向平台化、智能化。
三、视频监控系统的数字化和网络化
随着计算机技术、网络技术、嵌入式技术的发展,数字化和网络化是视频监控系统的未来趋势,在视频监控系统中具有很多优点,比如信号清晰度,视频信息容易保存、传输、处理和管理等。
网络视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流包括视频、音频、控制等从模拟状态转为数字状态,这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构,根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接,并在统一的操作平台上实现管理和控制,这也是系统集成化的含义。
数字视频监控系统是以计算机或嵌入式系统为中心,视频处理技术为基础,是符合图像数据压缩的国际标准,综合利用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。由于数字视频监控系统对视频图像进行了数字化,所以与传统的模拟监控系统相比,数字监控具有许多优点。数字化的视频系统可以充分利用计算机的快速处理能力,对其进行压缩、分析、存储和显示,数字化视频处理技术提高了图像的质量与监控效率,使系统易于管理和维护。
前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向,而数字化是网络化的前提,网络化又是系统集成化的基础,所以,视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。
网络视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集中式向集散式系统过渡,集散式系统采用多层分级的结构形式,具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应,组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计,系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化,系统运行互为热备份,容错可靠等功能。系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享,这也是系统集成的一个重要概念。
网络视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。利用计算机网络技术,将封装成包的监控信息传送到网络上,与现有的信息管理系统融为一体,使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用,提高管理水平和管理效率。网络视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴,在其基础上增加了管理的概念。它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。
同时互联网、宽带网络技术以及嵌入式系统的日益发展,使得现有的宽带网络能够满足用户多方面的需求,在传统的以文字和图片为主的内容服务上,能够提供具有视频和音频的多媒体内容服务。这是互联网技术和嵌入式系统发展的必然趋势,也为数字视频监控业务的发展提供了强有力的平台支持。
需求与平台的结合,使得视频监控业务形成巨大的发展潜力,从而形成了针对嵌入式视频监控的广泛研究。正是在这样的需求背景下,确定了本论文的研究内容――基于视频压缩板卡的网络数字视频服务器DVS(digital video server)的设计与实现。
网络视频服务器主要实现模拟视音频信号的IP化。经数字化的视音频信号(MPEG-4视频压缩算法和G.729/ADPCM 音频压缩算法)进行压缩编码,然后通过IP网将低码率的视音频编码数据以IP包的形式传送给多个远端PC或网络视频解码器,实现视音频的远程传输、网络监控和网络存储;视频服务器大多数采用高速嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统,产品稳定可靠。具有占用带宽资源少、接入方式多样,图像质量和码率灵活可调的特点,同时支持远程云镜控制和远程报警管理。
随着网络技术的不断发展,视频监控系统越来越趋于完善,相信在不久的将来我们一定能够见到更加人性化和智能化的系统为我们的生活和工作提供更多的保障。
参考文献
[1] 胡志雄.著.网络视频监控系统的发展障碍[J].北京:中国公共安全(综合版),2006.11.
[2] 李子臣,王文静,著.流媒体的现状前景与障碍[M].北京:情报科学出版社,2002.10.
[3] Michael Topic.流媒体技术及商机揭密(孔英会等)[M].北京:电子工业出版社,2004.06.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-365138.htm
