视频监控技术现状及发展

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随着电子信息技术的发展,新的技术成果对人们日常工作和生活的结合和影响越来越深远,在视频监控领域,监控技术也从模拟视频监控、发展到全数字化网络视频监控,目前正向各种技术融合的智能监控阶段演化,它正以超出我们预料的速度和强度影响和改变我们的生活。
在安防领域,视频监控技术随着计算机技术、图像处理技术与网络通信技术的飞速发展而不断更新和发展,视频监控从利用闭路电视系统监控,发展到利用互联网进行远程监控,从人工监控发展到与大数据结合的智能监控,视频监控成为了政府部门进行社会管理、维持社会稳定的重要手段。目前视频监控正越来越广泛地应用到居民小区、学校、银行、商场、娱乐场所、公交系统、公路道路等几乎所有公共场所,并正由城市向乡村延伸。安防也已从“人防”更多地转变到了“技防”。光纤调整架
一、视频监控技术发展的历程
视频监控的发展经历了模拟视频监控、数字化视频监控、网络视频监控和融合化智能监控阶段。(赵铁舰,视频监控技术原理与应用趋势初探:黑龙江科技信息,2010)
1、模拟闭路电视视频监控系统。它被称为第一代视频监控系统。是20世纪90年代初以前的,基于全模拟信号的闭路电视((CCTV)监控系统。一般由摄像前端(摄像机、云台、麦克风)、AV传输电缆、视频控制部分(操作控制器、视频分配器、视频矩阵切换器等)和显示记录四大部分组成。该系统使用模拟方式将摄像机视频信号通过同轴电缆传输到监控中心,通过矩阵切换器、电视墙等模拟显示设备输出视频,并用磁带录像机进行保存。这种系统有明显缺点,模拟电视信号传输衰减大,传输距离有限,且每个前端摄像机都需要重复布线并由对应的多台录像机分别录制,设备安装、布线和系统维护工作繁琐、无法进行远程访问,通常只适合于小范围的区域监控。
2、模拟与数字相结合的第二代视频监控系统。系统前端采用模拟摄像机,存储用数字硬盘。20世纪90年代中期,随着计算机技术快速发展,出现了基于计算机视频采集卡的半数字视频监控系统,它是在PC机或工控机中安装可连接一路或多路模拟视频的视频采集压缩卡和相应的采集软件,进行视频的采集和处理。与第一代系统类似,前端摄像机的模
视频监控技术现状及发展
广东女子职业技术学院  邱永华
拟信号要经AV线接到计算机视频采集卡上,经过视频的采集压缩,转化为数字文件存储在硬盘中。它的优点是可利用电脑显示器的高分辨率实现多路信号同时显示。该视频监控系统利用PC机部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录象机为核心的模拟视频监控模式,使系统结构大为简化。
第二代视频监控系统仍是以模拟方式将视频信息从摄像机传输到PC机的硬盘录像机,并没有解决设备安装、布线和系统维护、扩充的难题。基于PC机的视频监控系统的桌面操作系统稳定性欠佳,在多路采集压缩的同时,如果进行远程的查询、浏览、传输等,很容易死机。也不能解决多路同时远程监控和集中监控等问题。由于其本身技术架构的局限性,各视频监控系统自成一个相对独立的监控中心。
为了克服PC机易死机的问题,出现了嵌入视频压缩处理器和Web实时操作系统的数字硬盘录像机DVR,以对第二代视频监控系统进行改造。DVR采用专用芯片对图像进行压缩及解压回放,嵌入式操作系统完成整机的控制及管理。此类产品没有基于PC机的视频监控系统那么多的模块和多余的软件功能,在设计制造时对软、硬件的稳定性进行了针对性的规划,因此此类产品品质稳定,不容易产生死机的问题,而且在视音频压缩码流的储存速度、分辨率及画质上都有较大的改善。DVR是一种半数字化系统,前端监控点还是普通模拟视频信号,DVR将模拟信号数字化保存,远程设备可以联网管理到DVR,但不能直接管理到每个摄像机。
3、第三代全数字网络IP视频监控系统。随着网络技术、微处理器技术的快速发展,以及各种实用视频
风管抗震支吊架处理技术的出现,视频监控向基于IP网络和嵌入式终端的全数字网络视频监控系统发展。系统由监控前端设备,网络传输服务设备,客户监控端组成。该系统的特点是通过运用嵌入式系统开发技术,将视频编码压缩和计算机操作系统等各种软硬件组件嵌入摄像前端系统,使视频从采集端输出时就已被处理成了数字信号,摄像端有了标准的视频服务和网络服务功能,因而实现了视频采集、压缩、记录和传输的全数字化处理。该系统克服了数字硬盘录像系统DVR在远程实时监控和通过网络管理模拟前端能力不强的缺点,用户可以通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理任一前端的实时的视频信息,同时也解决了系统扩展的问题,用户可在任一网络节点加入新的监控摄像机,这很大程度上改变了安全防范系统的形态,极大地延伸了监控范围,使之从封闭单一的系统结构转变成开放兼容的系统模式。
4、智能网络视频监控阶段。特点是能对视频内容智能分析和处理。前端一体化、传输网络化、数据处理数字化、系统集成化、管理智能化,是视频监控系统的发展方向。数字化是网络化的前提,网络化又
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连续供墨系统
是系统集成化的基础,随着全数字化高速互联网络系统的出现,监控有了向智能化发展的条件。智能化应用是视频监控技术发展的新阶段。随着相关技术的发展,全智能的监控系统能够对接收到的视频信号进行分析、识别。集中分析算法对环境要求较高,高质量的图像传输和集中处理技术,为以计算机视觉和模式识别为核心的技术分析提供了条件。它与各种大数据结合,可进行智能视频数据分析。如人脸智能识别,车牌识别,交通状况识别等并做出正确的判断,为使用者提供有效、及时的快速反应措施。
5、视频监控技术与各行各业融合发展阶段。随视频监控技术的进步,其应用领域也从公安、交通等特殊部门及行业,向多领域延伸,由传统的安防监控为主向管理监控、生产经营监控和个人生活的应用发展。目前视频监控技术不仅在平安城市、智能家居、银行远程开户验证、机器人、自动驾驶等行业应用发挥重要作用,而且家庭应用市场也在快速兴起。居民个人在任何地方,利用手机等移动设备,可以对家庭进行监看和对智能家居进行控制操作。与数字化家庭应用技术的融合,将使视频监控技术成为了人们日常生活的一部分。
二、智能视频监控中所用到的一些主要技术
1、流媒体技术。流媒体传输是为了解决信息传输实时性问题而开发的。传统的下载传输是要将文件
全部下载以后才能够播放使用,而用流媒体技术,用户终端播放时,只要将文件开始部分的内容下载存入其缓存,就可以实时边观看、边下载、边存储。这为实时视频监控和分析提供了条件。(几种主流的技术在视频监控系统中的应用:jz.docin/p-1959579076.html)
2、计算机视觉技术。它能够在图像与大数据系统中的图像描述之间建立映射关系,从而使计算能够通过视频中数字图像的处理和分析来理解画面中的内容。智能视频监控技术能自动的抽取视频源中的关键信息并与数据库中的大数据进行对比分析,系统可以自动为我们分析问题并提出解决方案。比如与公安的追逃信息结合,进行目标检测、跟踪和行为识别,视频中出现与逃犯相似的人时,计算机可自动检测识别并报警。
3、数字化高清摄像技术。高清摄影技术使摄像机的图像分辨率可以达到1920*1080,甚至达到4K水平。这使图像的清晰度大大的优于传统视频,有利于后期进行准确的图像分析。
4、嵌入式技术。在前端摄像机嵌入图像压缩和网络管理软件,制成IP摄像机,使每个前端摄像机都具备视频处理、网络通信、自动控制(包括报警联动)等网络服务器的功能,为分散式远程多点监看和精确控制提供条件。每一路视频信号都可以在网络中的任一接点接入网络,并能通过IP包的形式在网络上无损传输,大大拓展了信号传输的距离。
5、高效的视频压缩和网络传输技术(孙建国,视频监控系统技术发展分析:科学技术创新,2018)。
随着对视频图像质量要求的提高,推动了摄像机图像技术高清化。为了方便传输高清视频文件,新的视频压缩技术也发展了。相继出现了MP4,H.264,H.265等视频压缩编码方式,同等图像质量下,H.265数据量不到传统的MPEG2编码压缩的1/10。新的高效视频压缩技术和宽带传输技术,使视频传输的瓶颈得以缓解,光纤传输的普及,WIFI传输、无线4G传输及将要出现的5G传输技术,使视频传输速度大大加快,高清视频无线传输也有了可能,拓展了在不便安装
于全过氧化氢浓度测定网线的野外视频监控。视频压缩和传输技术的提高,为视频的网络传输和集中识别提供了条件。
6、高效存储技术(朱锦晶,安防视频监控存储技术现状与发展趋势分析:电脑知识与技术,2018)。视频监控数据的存储,主要是利用大型的专业网络存储技术进行实现的,其中分别是直连式存储DAS;网络连接式存储NAS,性能特点是进行小文件级的共享存取;存储局域网SAN。存储局域网SAN技术的出现,为远程大容量高速信息存储,提供了条件。大型网络利用NAS与SAN结合使用,可以充分地实现高效率的空间存储。目前存储局域网SAN主要有IPSAN和光纤FCSAN。IPSAN主要解决对数据保护等级不是很严格的场景中海量数据的低成本大容量存储。光纤FCSAN解决了可靠的大容量存储。面向不特定用户的云存储技术方案也应运而生。
云存储。一种网上在线存储模式。专门的数据托管运营商,依托高效存储技术,通过提供虚拟化的服务器,为用户出租存储空间,用户不必再各自独立准备专用的服务器,使存储空间得到高效的利用,
使用者可以在任何时间、任何地方,透过任何可连网的装置连接到云服务器上存取数据。大大降低存储成本和局域网存储的限制。
7、实时与可靠的网络传输协议。对实时与可靠的网络传输协议的开发利用,为大规模网络视频流动和存储提供了条件(吕佳,基于H.264网络视频监控系统的研究与实现:哈尔滨理工大学,2015)。粉煤灰水泥
RTMP(RealTimeMessagingProtocol实时消息传输协议)使用TCP/IP作为传输控制和网际协议。将数据应该如何封装、定址、传输、路由以及在目的地如何接收,都加以标准化。在带宽充足的局域网,通常可以利用TCP/IP协议实时监控。
RTSP(RealTimeStreamingProtocol实时流传输协议)是TCP/UDP协议体系中的一个应用层协议。该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传输多媒体数据。UDP 协议传输有紧凑快速的优势,能够满足视频监控数据的实时传输要求,是大型网络传输的主要方式。
人工智能自主深度学习。人工智能的自主学习和深度学习能力提升,人工智能设备能够从监控视频中自行提取更多的信息特征,并与目标模型对比分析,使视频信息与目标模型之间的映射关系加强,智能识别准确率大大提高。
总结:视频监控从模拟到数字化、网络化、智能化的发展过程中,通过各种新技术的不断开发应用,
与其它各种产业的融合正在加速进行,它已经突破了单纯的监控范围,其应用的深度广度都处于加速发展中。
作者简介:邱永华(1965—),男,江西宜春人,硕士,高级工程师,研究方向:电子与通信技术应用。

本文发布于:2024-09-23 13:27:30,感谢您对本站的认可!

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