論視頻監(jiān)控的技術(shù)革命

論視頻監(jiān)控的技術(shù)革命

1第三代網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)20世紀90年代，第一個模擬監(jiān)控系統(tǒng)由模擬設(shè)備主導(dǎo)，稱為第一個模擬監(jiān)控系統(tǒng)。隨著計算機處理能力的提高和視頻技術(shù)的發(fā)展,人們利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能力進行視頻的采集和處理,利用顯示器的高分辨率實現(xiàn)圖像的多畫面顯示,從而大大提高了圖像質(zhì)量,這種基于PC機的多媒體主控臺系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)。20世紀90年代末,隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算機處理能力和存儲容量的快速提高,以及各種實用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn),視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時代,稱為第三代遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托,以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心,以智能實用的圖像分析為特色,引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命,受到了學術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和使用部門的高度重視。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),以其強大的功能,高清晰的圖像(最大分辨率為704×576),無論基于窄帶還是寬帶(2M以上)的高效遠傳特性,特別是在普通電話線33.6kbps下圖像傳輸每秒12～25幀(QCIF格式)的卓越性能,技術(shù)一路領(lǐng)先,不斷推動行業(yè)和社會的發(fā)展和進步。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛快發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的普及,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在各行各業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)或安防監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅僅是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)視頻信號遠程傳輸問題,更大的優(yōu)勢在于利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了視頻信息、監(jiān)控信息的網(wǎng)絡(luò)共享的信息服務(wù)。以某酒店監(jiān)控系統(tǒng)改造工程為例,介紹數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)在酒店的運用以及對其系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。2視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)改造前的結(jié)構(gòu)布置見圖1所示。原系統(tǒng)主要由前端設(shè)備、傳輸電纜以及終端控制主機部分組成。攝像機、鏡頭、攝像機防護罩、防護罩支架、解碼器等設(shè)備,前端主要采用紅外一體攝像機(AK-77VP)和室外紅外線一體化攝像機(ATK480EXPA具有溫控作用)。視頻傳輸線纜、控制電纜和電源電纜等組成。對于傳輸電纜,采用穩(wěn)定性好,質(zhì)量好、抗干擾性強、衰減性小的國標128編75-5類同軸視頻電纜點對點接入硬盤錄像機,實現(xiàn)對前端攝像機視頻信號的接入。所有線纜室內(nèi)、外采用?25mmPVC管保護,沿墻、欄等介質(zhì)敷設(shè)。所有攝像機的電源采用集中供電,在布線時采用點到點法布線(即對于每一個攝像機而言都有一根視頻線一個電源線)。中央控制主機、嵌入式數(shù)字硬盤錄像機,計算管理主機、圖像顯示設(shè)備如收監(jiān)兩用機和顯示器,控制臺等組成。第一種采用本地控制。通過控制鍵盤或者數(shù)字硬盤錄像機面板的按健對圖像進行操作和控制;第二種采用遠程視頻信號控制。視頻服務(wù)器采用的Browse/Server(B/S)結(jié)構(gòu),可包括視頻服務(wù)器軟件、WEB服務(wù)器軟件、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)字錄像服務(wù)器軟件,能夠通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)對遠端畫面進行控制和操作。數(shù)字硬盤錄像機(DS-8016HC)具有斷電后自動重聯(lián)功能,支持實時的網(wǎng)絡(luò)視頻單播和組播;對所有網(wǎng)絡(luò)用戶提供實時視/音頻圖像服務(wù);響應(yīng)前端監(jiān)控點報警(運動圖像或探頭報警),執(zhí)行相應(yīng)的報警行動(報警觸發(fā)錄像、響應(yīng)控制等),可以實現(xiàn)一/四/九/十六畫面等多種形式的顯示界面,每一畫面的上/下角可顯示地名、時間等標識,供報警提示界面,對網(wǎng)絡(luò)視頻前端的報警進行提示,可實現(xiàn)報警聯(lián)動,并配合有電子地圖報警指示。提供視頻錄像檢索回放界面。用戶可根據(jù)日期、時間、地點等條件精確查詢錄像,甚至可以用模糊技術(shù)查詢。數(shù)字硬盤錄像機(DS-8016HC)可以根據(jù)實際操作中可能會有很多用戶對系統(tǒng)進行操作,這些用戶往往需要具有不同的用戶級別,這樣根據(jù)級別的不同限制用戶對監(jiān)控服務(wù)器實現(xiàn)不同功能的訪問。33.1同軸電纜傳輸時視頻信號被衰減的問題(1)對于遠距離信號傳輸信號衰減大。由于同軸電纜自身的特性,當視頻信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時其受到的衰減與傳輸距離和信號本身的頻率有關(guān)。視頻信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時不僅信號整體幅度受到衰減,而且各頻率分量衰減量相差很大,特別是色彩部分衰減最大,因此同軸電纜只適合于傳輸距離200m的視頻;(2)由于線纜過多,檢修和查找故障源時比較復(fù)雜;(3)施工費時、費錢、費力。視頻收發(fā)器距離在監(jiān)控系統(tǒng)中采用了非屏蔽雙絞(UTP)網(wǎng)線作為傳輸介質(zhì),其優(yōu)點是:(1)超強的干擾抑制、超低的電磁輻射能力可以使非屏蔽雙絞網(wǎng)線中的四對線任取一對線就可以傳輸一路視頻信號;(2)一根雙絞線可同時傳輸4路視頻信號;(3)大大降低布線工作量,在300m以上距離,布線成本節(jié)省一半以上;(4)在100～1500m距離內(nèi)可達到接近光纖傳輸?shù)膱D像效果。雙絞線視頻收發(fā)器是一款有(無)源傳輸設(shè)備,使用非屏蔽雙絞網(wǎng)線作為傳輸介質(zhì),實時傳輸單色或彩色PAL、NTSC、SECAM等制式的基帶視頻信號。在使用無源雙絞線視頻收發(fā)器傳輸距離建議在100～400m,而有源的雙絞網(wǎng)線視頻收發(fā)器傳輸距離在100～1500m。使用其設(shè)備可以實現(xiàn)低干擾、高信號比、安裝方便(根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計在800m以內(nèi)幾乎即插即用免于調(diào)試)、大大降低了工作量。在視頻信號傳輸實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的低成本,達到光纖作為介質(zhì)的傳輸效果。在電源線設(shè)計上用一根電源線(提供220V電壓),在每兩個樓層使用一個電源箱分別提供兩個空氣斷路器(分別對每個樓層的攝像機進行控制)和一個變壓器(220V/12V)分別對這兩個樓層攝像機提供電源。3.2存儲容量的選擇要為視頻監(jiān)控方案選擇合適的存儲設(shè)備,首先就要估算存儲容量需求。那么根據(jù)現(xiàn)在主流的壓縮方式計算如下:錄像保存天數(shù)與硬盤的容量,每天24小時連續(xù)錄像,選擇硬盤容量為硬盤實際使用容量的1.05倍。估算一個視頻監(jiān)控項目中所需存儲設(shè)備的類型:例如,如酒店需要16路視頻監(jiān)控系統(tǒng),7天24小時監(jiān)控,數(shù)據(jù)保存1個月便可以覆蓋,那么總計容量為MPEG4壓縮方式為2.0TB;H.264壓縮方式為1.6TB。酒店原采用的兩塊IDE160G存儲容量,只能保存3天內(nèi)的數(shù)據(jù),不能滿足現(xiàn)行酒店安防的要求。因此改進設(shè)計時采用NS3500/NS33/NS35系列的存儲設(shè)備,擴大內(nèi)存儲容量。3.3酒店監(jiān)控系統(tǒng)不斷擴大,缺少殘余通道來存儲酒店視頻監(jiān)控系統(tǒng)中兩臺16路數(shù)字硬盤錄像機(DS-8016HC)所有通道都使用,存在以下問題:(1)沒有考慮今后的擴展;(2)如果有一路出現(xiàn)故障,沒有多余的通道來及時更換。因此優(yōu)化設(shè)計中增加了一臺4路硬盤錄象機。酒店監(jiān)控系統(tǒng)改進后的布置圖見圖2。改進后系統(tǒng)有如下優(yōu)點:(1)能夠提供更清晰的畫面;(2)在檢修和查找故障點更方便;(3)為今后的發(fā)展提供多余的通道;(4)能夠提供足夠大的存儲容量;4酒店智能監(jiān)控系統(tǒng)酒店監(jiān)控系統(tǒng)通過改進后不再局限于簡單地完成對視頻信號的處理、傳輸、控制,