视频监控是一种通过摄像头捕捉图像和视频,并将这些信息传输到监控中心或存储设备,以便后续查看和分析的技术。 视频监控系统通常包括摄像头、传输设备、存储设备、显示设备和控制系统等部分。摄像头负责捕捉图像和视频,传输设备负责将数据传输到监控中心或存储设备,存储设备负责将数据存储起来,以便后续查看和分析。显示设备则用于将视频和图像显示出来,方便人员观看和监控。 视频监控在许多领域都有应用,例如安防系统、智能家居、工业自动化等。在安防系统中,视频监控可以用于防范犯罪行为、保障公共安全;在智能家居中,视频监控可以用于远程查看家庭情况、保护家庭安全;在工业自动化中,视频监控可以用于监测生产过程、提高生产效率。 随着技术的不断发展,视频监控系统也在不断升级和改进。未来,视频监控将会更加智能化、自主化,能够实现更加精准的图像识别、更加高效的数据处理和分析等功能。
视频监控作为一种传统视频技术与现代通信技术相结合的应用,目前在国内外已引起了越来越多的关注。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,视频监控正越来越广泛地广泛应用于安防领域360百科,是协助公共安全部门打击*、维歌持社会安定的重要手段。
视频监技控的基本业务功能是提供实时监视的手段,并对被监视的画面进行录像存储,以便事后回放。在此基础上,的视频监硫己控系统可以对监控装置进行远程控制,并能接收报警信号,进行报警触发与联动。zui早的视频监控系统是全模拟的让从视频监控系统,图像信息采用视频电缆,以模拟方式传输,一般传输距离不能太远,主要应用于小范围内的监控,监控图像一般只能在控制中心查看。
随着数字技术的发展,数字视频监控系统从20世纪90年代中期开始出现,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DVR替代原来的长延时模拟录像机,将原来的磁带答觉具息深杆我毛施决统存储模式转变成数太字存储录像,实现了将模拟间周著座照己视频转为数字录像。D若每笔毛VR集合了录像机、画面分割器等功能,跨出数字监控的*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。
随着宽带网络的普及,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。
计算机技术的发展使视频监控技术更加智创业强掌民久能化,通过在图像及图像描红员去很述之间建立映射关系,从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解孔斯优杂缺县双每黑视频画面中的内容。视频监控技术网络化、智能化的基础是数字化。而智能化是“三化”的z婷既纪ui高境界。系统由目视解释转变为机器自动解释是视频监控技术的飞跃,是安防技术的发展的必然。[1]
视频监控系统的核心部分就是图像传感技笑抓术,目前,监控摄像机的图像传感器正逐渐从传统的CCD向CMOS转变。这两种传感器各有长短,但一直以来,CMOS传感器的缺点列位判面话渐渐减少。CMOS图像传感器低成本、高集成度为其主要特点,图像质量已不输于CCD。与基于CCD的探头相比,烟院CMOS探头的集成度更高,因为CMOS传感器集成了许多外围处理功能,所需器件比CCD探头少,且CMOS探头的功耗要低得多永眼阿针补右分。从整个系统来看,CMOS传感器可将成本大大降低。
CMOS传感器与CCD传感器的比较CCD(ChargeCoupledDevice),即“电荷耦合器件”,以百万像素为单位。数码相机规格中的多少百万像素,指的就是CCD的分辨率。CCD是一种感光半导体芯片,用于捕捉图形,广泛运用于扫描仪、复印机以及无胶片相机等设备。与胶卷的原理相似,光线穿过一个镜头,将图形信息投射到CCD上。但与胶卷不同的呀省便眼住色们今材继是,CCD既没有能力记录图委率何套形数据,也没有能力*保触施往数赶走练存下来,甚至不具备“曝光”能力。所有图形数据都会不停留地送入一个“模-数”转打永除喜消垂离换器,
一个信号处理器以及一个存储设备(比如内存生几仍在族称态改芯片或内存卡)。CCD有各式各样的尺寸和形状,zui大的有河相善若其稳员哪款做试2×2平方英寸。1防销技况专条威是奏970美国贝尔实验上职田创应创控伟作室发明了CCD。二十年后,OB电竞网址人拿预的清运们利用这一技术制造了数码可抗晶口相机,将影像处理行业推解耐进到一个全新领域。
CMOS(背分会角鱼胶经利话拿ComplementaryMetalOxideSemiconductor),即“互补金属氧化物半导体”。它是计算机系统内一种重要的芯片,保备治存了系统引导所需的大量资料。有人发现,将CMOS加工也可以作为数码相机中的感光传感器,社参载其便于大规模生产和成本握真方粮政本层别额低廉的特性是商家们梦寐以求的。
实时视频监视与关呀不录像回放是视频监控的两聚胜线造死大重要基本业务,其本质是将视频源上的多媒体数据传送到视频接收端。实时视频监视要求完成视频的实时传输,具有很强的实时性;录像回放则类似于VOD业务,具有一定的实时性(但并非很强),要求画面清晰流畅,并且能完成各种播放控制操作。
我们可以将前端的摄像机看成是实时的A/V源史七加几福附深规,而将录像文件看成是存储的A/V文件,那么目前解决此类问题的一个很好的办法便是运用流媒体技术。
我们知道,流式传输及流媒体(StreamingMedia)是省为了解决信息传输实时性问题而开伟仍策松联扩广官完批发的。流式传输主要指通操旧过网络传输媒体(如井始倍存盾音频、视频等)的技术总称,其特定含义为通过网络将音视频等信息传输到用户终端播放时,无须等全部文件下载完毕才可播放,而是将连续的音视频信息压缩后放于服务器,用户终端播放时只要将开始部分的内容存入其内委存,其余数据流由用户终端在后台继续接收并播放,直至播放完毕或用户中止操作。这样,用户播放媒体的等待时间将显著减少,且无须太大缓存。流媒体指使用流式传输技术的连续时基媒体。
流式传选名影保明考输主要是为了区别于下载传输而提出的。传统的下载转输方式有两个基本条件,一是基于文变能条朝沿冲换州缩尼块件操作,二是文件要全部下载的顶例止后才能使用(播放)。对于实时视频监视而言,不存在文件的概念,因此无法用“下载”的方式实现。对于录像业务,录像数据可以以文件形式存在,但是,如果录像数据如果必须等*下载后才重胜易气西团刘获断屋能播放的话,会带来很大的时烟式括抓武坐给标草渐征延,用户无法忍受或可张故景棉专本丰双。所以,比较理想的方式是采用流式传输。
实现流式传输有顺序流式传输(ProgressiveStreaming)和实时流式传输(RealtimeStreaming)两种方法。视频监控业务主要采用实时流式传输。
网络摄像机可以看成是一台提供实时A/V源的服务器,当用户请求进行实时监视时,网络摄像机采用实时流式传输方式向用户终端传送监控画面。考虑到多个用户同时访问网络摄像机将带来流量瓶颈等问题,可以使用视频服务器来进行中转,让视频服务器来提供强大的负载能力。
以上只是原理性的简要说明。上述方案可以满足小型的视频监控系统,但在大型的视频监控系统中,监控前端设备与用户终端的数目都非常庞大,除了增加考虑组播、广播等方案外,更需要一套完善的媒体分发、调度机制来保证媒体的传送。在这方面,目前尚无现成的成熟方案,中国通信标准化组织(CCSA)正对此展开积极研究,以便为未来的视频监控系统提供标准的媒体传送机制。
人眼能够感受到的可见光波长为0.38~0.78微米。红外线微米的电磁波。自然界中,一切物体都会辐射不同波长的红外线,因此能够利用特制的探测设备分别检测出监控目标本身和背景之间的红外线波长,从而可以得到不同的红外图像,这红外图像称为热图像。
采用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备被称为红外热成像仪。
智能视频(IV,InligentVideo)源自计算机视觉(CV,ComputerVision)技术。计算机视觉技术是人工智能(AI,ArtificialInligent)研究的分支之一,它能够在图像及图像描述之间建立映射关系,从而使计算能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。
视频监控中所提到的智能视频技术主要是指:“自动的分析和抽取视频源中的关键信息。”如果把摄像机看作人的眼睛,而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。
建造视频监控系统的目的,一是为了视觉上的延伸--把处于别地的画面通过网络与设备“拉近”到眼前,因此有了远程监控;二是为了智力上的延伸--让系统自动为我们分析问题并解决问题,于是有了智能监控。当然,后者是更高层次上的要求,但也是视频监控今后发展的必然要求。
传统的视频监控系统缺乏智能,在很大程度上依赖于人的判断。然而,人类有着自身难以克服的弱点,比如:(1)人力有限,人的反应与处理速度有限,导致我们在的时间内能够进行监视的地点有限。这也就意味着各个被监控点并非每时每刻都处于监控当中。(2)人并非一个可以*信赖的观察者,无论是在观看实时的视频流还是在观看录像回放的时候,由于自身生理上的弱点,我们经常无法察觉安全威胁,从而导致漏报现象的发生。
从上述分析来看,当开展大规模视频监控以后,智能监控实际上已不是可有可无的装饰品,而是系统所*的一种能力。
否则,巨大的投资将由于缺乏人力资源的跟进以及人类自身的弱点,而有可能变为一种浪费。[1]
作为安全防范体系的重要内容之一,视频监控具有技术先进、防范能力极强、便利直观等优势,通过安装视频监控系统,可以对所监控范围内的情况进行实时监视和分析,并且可以将被监控范围内的场景等全部记录下来,为以后处理某些意外情况和事件等提供最有力的证据和支持。此外,视频监控系统还可以和报警系统等进行相连,从而实行自动报警,可以达到有效避免某些安全事故发生的目的。
近年来,随着互联网技术和信息科技技术的迅猛发展,视频监控系统中也充分运用了芯片技术音频采集技术、编码压缩等先进技术,从而视频监控系统也经历了从模拟视频监控、半数字视频监控以及全数字视频监控3个时代,相应的,视频监控产品也进行了不断的升级、完善和优化,为安全防范提供更加有力的支撑和支持作用。下面主要对视频监控所经历的3个时代所利用的设备以及关键技术等进行详细的说明。
该时代主要开始于20世纪70年代,视频切换矩阵是核心装备之一。多画面切割器、OB电竞网址视频矩阵、模拟监控器、磁带录像机等构成了模拟视频监控时代的主要设备。其传输方式主要是利用同轴电缆,由主机进行控制以模拟的方式进行传输,录像存储的媒介主要是以VCR为主。但是由于VCR磁带有限的存储空间,因此,为了实现录像能够长期存储的目的,就必须经常更换VCR磁带。在模拟视频监控时代,由于VCR存储空间有限的原因,因此,导致模拟视频监控系统存在着自动化效率较低、录像检索慢等问题有待解决。
该时代主要开始于20世纪90年代。硬盘刻录机是半数字视频监控时代最主要的核心设备。DVR是半数字视频监控时代的主要标志性产品,通过DVR,对模拟的视频信號进行数字化编码并且进行存储。在该时代,VCR被DVR所替代,从而有效解决了在模拟时代所遗留的自动化效率低下、检索较慢等问题。
全数字视频监控时代就是当前所谓的智能网络视频监控时代,在该时代,由于视频监控系统具备开放而且分散等特性,从而在智能网络视频监控时代并没有核心的硬件设备。视频编码器、网络摄像机以及中央管理平台构成了全数字视频监控时代的主要设备。在全是字视频监控时代,主要采用视频内容分析技术完成网络视频存储、视频播放以及传输等功能,从而使得视频监控系统的调度、指挥、控制等功能和作用能够得到充分有效的发挥。
网络视频监控技术的主要用途是用来实时监控,主要是通过网络视频监控系统来实现。网络视频监控系统由三个部分构成,分别为前端监控设备、监控中心及即监控工作站。前端监控设备是监控过程中的基础设备,包括摄像头、麦克风、网络视频编码器等;监控中心则包括服务器软件、监控墙及流媒体服务器等;监控工作站多以客户端形式存在。用户安装客户端后便可获取合法权限登录并使用系统。网络监控系统具体工作流程如下:先由前端设备摄入图像或声音,如摄像头可采集图像信息,麦克风可采集声音信号。然后,在视频服务器的作用下对信号进行数模转换,并通过压缩技术对这些信息进行数字化处理。信号处理完成后将处理后的视频在网上发布。最后,由中央控制室将整个监控系统接入局域网当中,以实现监控系统的管理及录像。此外,还可利用解码器将视频数据发送到显示器上,从而实现网络视频实时监控。[2]
随着视频监控技术的升级,以功能实现为导向,细分产品潮流化、个性化的特征决定该技术改进方向的多样化。同时,IT技术的进一步发展也促进了视频监控技术的发展。总体来说,视频监控技术呈现出数字化、网络化、集成化、智能化的发展趋势。具体情况如下:
安防视频监控产品的数字化进程在上世纪末已经开始,主要表现为模拟磁带录像机被硬盘录像机取代。典型的视频监控系统,仍然大量采用模拟摄像机,其功能、图像分辨率都非常单一,无法满足现代安防监控系统对于图像清晰度、图像质量、安防特色功能的需求。随着相关视频采集、处理、分析、传输 和显示技术的成熟,模拟摄像机将会逐步退出市场而被全数字化的IP摄像机(又称网络摄像机)取代,IP摄像机具备更高的图像分辨率和更丰富的安防特色功能,视音频不再采用模拟同轴电缆传输,而是通过各种IP网络,从而完成了安防产业技术的全数字化进程。
视频监控技术的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式发展。集散式系统采用多层分级的结构形式,将使整个网络系统硬件和软件资源以及任务和负载得以共享。在个网络化的监控系统里,可将前端采集编码、存储、显示、 分析、传递、管理等模块分布在网络的各个节点,各种监控信息可以沿网络的 分布而传递,任何网络用户可实现实时查看。
监控系统的网络化,使监控信息获取更便捷,安装、管理、维护更灵活方便。IP摄像机便是数字化和网络化推动的成果,而网络程度更高的NVR也将随网络化进程而得以应用。
安防视频监控技术的集成不仅在于用统一平台对不同视频监控系统进行集成和协同防范,实行重要防护对象的多层级设防,还包括产生图像系统与非图像系统的无缝关联集成,发挥综合管理的效用,扩大视频监控系统的应用范围,为智能化提供实施基础。
随着安防视频监控系统的大量建设,监控的范围会越来越广泛。智能化分析技术的发展将使监控系统的功能从事后追查为主转为以预防为主,有效地提高监控系统本身的功能和效率。
未来智能视频监控技术将向两个方向发展:一是适应更为复杂和多变的场景;其次是能识别和分析更多的行为和异常事件。其中行为模式识别、生物识别、目标检测与分析、自动跟踪识别、运动理解等技术将是智能化技术发展的主要内容。