论视频监控的技术革命

论视频监控的技术革命

1第三代网络视频监控系统20世纪90年代，第一个模拟监控系统由模拟设备主导，称为第一个模拟监控系统。随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理,利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示,从而大大提高了图像质量,这种基于PC机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。20世纪90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,视频监控步入了全数字化的网络时代,称为第三代远程视频监控系统。第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,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。数字视频监控系统,以其强大的功能,高清晰的图像(最大分辨率为704×576),无论基于窄带还是宽带(2M以上)的高效远传特性,特别是在普通电话线33.6kbps下图像传输每秒12～25帧(QCIF格式)的卓越性能,技术一路领先,不断推动行业和社会的发展和进步。随着网络技术的飞快发展和网络建设的普及,网络视频监控系统在各行各业生产监控系统或安防监控系统的应用越来越广泛。网络视频监控系统不仅仅是利用网络技术实现视频信号远程传输问题,更大的优势在于利用网络实现了视频信息、监控信息的网络共享的信息服务。以某酒店监控系统改造工程为例,介绍数字电视监控系统在酒店的运用以及对其系统优化设计。2视频监控系统监控系统改造前的结构布置见图1所示。原系统主要由前端设备、传输电缆以及终端控制主机部分组成。摄像机、镜头、摄像机防护罩、防护罩支架、解码器等设备,前端主要采用红外一体摄像机(AK-77VP)和室外红外线一体化摄像机(ATK480EXPA具有温控作用)。视频传输线缆、控制电缆和电源电缆等组成。对于传输电缆,采用稳定性好,质量好、抗干扰性强、衰减性小的国标128编75-5类同轴视频电缆点对点接入硬盘录像机,实现对前端摄像机视频信号的接入。所有线缆室内、外采用Ø25mmPVC管保护,沿墙、栏等介质敷设。所有摄像机的电源采用集中供电,在布线时采用点到点法布线(即对于每一个摄像机而言都有一根视频线一个电源线)。中央控制主机、嵌入式数字硬盘录像机,计算管理主机、图像显示设备如收监两用机和显示器,控制台等组成。第一种采用本地控制。通过控制键盘或者数字硬盘录像机面板的按健对图像进行操作和控制;第二种采用远程视频信号控制。视频服务器采用的Browse/Server(B/S)结构,可包括视频服务器软件、WEB服务器软件、数据库服务器、数字录像服务器软件,能够通过现有的网络对远端画面进行控制和操作。数字硬盘录像机(DS-8016HC)具有断电后自动重联功能,支持实时的网络视频单播和组播;对所有网络用户提供实时视/音频图像服务;响应前端监控点报警(运动图像或探头报警),执行相应的报警行动(报警触发录像、响应控制等),可以实现一/四/九/十六画面等多种形式的显示界面,每一画面的上/下角可显示地名、时间等标识,供报警提示界面,对网络视频前端的报警进行提示,可实现报警联动,并配合有电子地图报警指示。提供视频录像检索回放界面。用户可根据日期、时间、地点等条件精确查询录像,甚至可以用模糊技术查询。数字硬盘录像机(DS-8016HC)可以根据实际操作中可能会有很多用户对系统进行操作,这些用户往往需要具有不同的用户级别,这样根据级别的不同限制用户对监控服务器实现不同功能的访问。33.1同轴电缆传输时视频信号被衰减的问题(1)对于远距离信号传输信号衰减大。由于同轴电缆自身的特性,当视频信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减,而且各频率分量衰减量相差很大,特别是色彩部分衰减最大,因此同轴电缆只适合于传输距离200m的视频;(2)由于线缆过多,检修和查找故障源时比较复杂;(3)施工费时、费钱、费力。视频收发器距离在监控系统中采用了非屏蔽双绞(UTP)网线作为传输介质,其优点是:(1)超强的干扰抑制、超低的电磁辐射能力可以使非屏蔽双绞网线中的四对线任取一对线就可以传输一路视频信号;(2)一根双绞线可同时传输4路视频信号;(3)大大降低布线工作量,在300m以上距离,布线成本节省一半以上;(4)在100～1500m距离内可达到接近光纤传输的图像效果。双绞线视频收发器是一款有(无)源传输设备,使用非屏蔽双绞网线作为传输介质,实时传输单色或彩色PAL、NTSC、SECAM等制式的基带视频信号。在使用无源双绞线视频收发器传输距离建议在100～400m,而有源的双绞网线视频收发器传输距离在100～1500m。使用其设备可以实现低干扰、高信号比、安装方便(根据数据统计在800m以内几乎即插即用免于调试)、大大降低了工作量。在视频信号传输实现了网络化的低成本,达到光纤作为介质的传输效果。在电源线设计上用一根电源线(提供220V电压),在每两个楼层使用一个电源箱分别提供两个空气断路器(分别对每个楼层的摄像机进行控制)和一个变压器(220V/12V)分别对这两个楼层摄像机提供电源。3.2存储容量的选择要为视频监控方案选择合适的存储设备,首先就要估算存储容量需求。那么根据现在主流的压缩方式计算如下:录像保存天数与硬盘的容量,每天24小时连续录像,选择硬盘容量为硬盘实际使用容量的1.05倍。估算一个视频监控项目中所需存储设备的类型:例如,如酒店需要16路视频监控系统,7天24小时监控,数据保存1个月便可以覆盖,那么总计容量为MPEG4压缩方式为2.0TB;H.264压缩方式为1.6TB。酒店原采用的两块IDE160G存储容量,只能保存3天内的数据,不能满足现行酒店安防的要求。因此改进设计时采用NS3500/NS33/NS35系列的存储设备,扩大内存储容量。3.3酒店监控系统不断扩大,缺少残余通道来存储酒店视频监控系统中两台16路数字硬盘录像机(DS-8016HC)所有通道都使用,存在以下问题:(1)没有考虑今后的扩展;(2)如果有一路出现故障,没有多余的通道来及时更换。因此优化设计中增加了一台4路硬盘录象机。酒店监控系统改进后的布置图见图2。改进后系统有如下优点:(1)能够提供更清晰的画面;(2)在检修和查找故障点更方便;(3)为今后的发展提供多余的通道;(4)能够提供足够大的存储容量;4酒店智能监控系统酒店监控系统通过改进后不再局限于简单地完成对视频信号的处理、传输、控制,