視頻監控技術的發展過程,按主流設備的發展情況,可以分為3個大的階段:
從20世紀70年代開始,又被稱為閉路電視監控系統(Close Circuit Television,CCTV)。模擬視頻監控系統的組成包括4個部分:
視頻信號采集部分
信號傳輸部分
切換控制部分
顯示與錄像部分
(1)視頻信號采集部分
主要功能是將光信號轉變為電信號。主要視頻采集設備包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架、解碼器、電動云臺等。
(2)信號傳輸部分
類似于網絡TCP/IP七層架構中的物理層,能夠將轉變為的電信號傳輸到矩陣主機或大屏幕上,或是反向將矩陣主機控制終端的電信號發送給解碼器以控制云臺操作。是一個負責是負責視頻信號的上行傳輸和下行傳輸的部分。主要設備是各種各樣的線纜,包括信號收發器、信號放大器、銅纜、光纜等。
(3)切換控制部分
系統的核心部分,主要功能是進行視頻圖像的切換及前端設備的控制。這一部分的設備主要包括矩陣控制器、控制鍵盤、控制碼發生器等。
(4)顯示與錄像部分
主要用來記錄顯示前端攝像機傳輸過來的視頻信號。簡而言之,就是類似于我們在生活中常見的投影儀。顯示與記錄設備主要包括監視器、畫面分割器、多畫面處理器、磁帶錄像機等。
20世紀90年代開始,其核心設備是硬盤錄像機(DVR),其功能主要是模擬信號由DVR實現數字化編碼壓縮并進行存儲。DVR由視頻采集卡、編碼壓縮程序、存儲設備、網絡接口及軟件體系組成。DVR產品形態有兩種,一種是PC式,一般采用工業主板加視頻采集卡的構架。軟件建立在windows或者linux操作系統上,功能強大;另外一種是嵌入式,基于嵌入式處理器和嵌入式實時操作系統。結構單一,性能穩定。DVR的優勢在于錄像時間長、支持多路同時錄像、圖像質量不會隨著時間的推移而變差。在DVR所涉及的技術中,編碼壓縮技術尤為關鍵,目前主流算法包括JPEG和MPEG-4兩種,而升級改進的算法則為H.264。
智能網絡視頻監控的主要功能是可以實現視頻網絡傳輸、遠程播放、存儲、視頻分發、遠程控制、視頻內容分析與自動報警等。主要構成包括網絡攝像機(IPC)、視頻編碼器、高清攝像機、網絡錄像機(NVR)、海量存儲系統、視頻內容分析以及中央管理平臺等。
(1)中央管理平臺
網絡視頻監控應用中有關軟件的統稱,其構成形式多種多樣,主要功能是資源的管理、媒體的分發、存儲管理、告警服務、用戶服務等。
(2)網絡錄像機(NVR)
NVR主要完成視頻的存儲、轉發與回放。與DVR的顯著區別在于NVR不直接與模擬視頻信號連接,其存儲和轉發的是前端設備已經完成編碼的視頻流,且NVR必須配合網絡攝像機或編碼器才能構成完整的系統。
(3)解碼顯示設備
將網絡傳輸過來的數字視頻信號還原成模擬信號進行輸出顯示。
(4)視頻內容分析
VCA來源于計算機視覺,它能夠在圖像及圖像描述中間建立映射關系,從而使計算機能夠通過圖像處理和分析來理解畫中的內容。VCA主要應用到智能網絡視頻監控系統中,智能網絡視頻監控系統將大量的、枯燥的視頻內容分析工作交給編碼器或計算機,將保安人員從傳統的繁重監控任務中解脫出來,實現系統自動探測跟蹤并觸發報警。
