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視頻監控系統網絡化發展歷程及發展趨勢

來源: 發布時間:2019-03-04瀏覽:1724
視頻監控系統網絡化發展歷程及發展趨勢

? ? ? 物聯網、3G以及4G、5G網絡等圖像傳輸和處理技術、終端接收技術的迅速發展,對于網絡視頻監控系統以及核心技術帶來了顯著影響,網絡視頻監控技術也隨之出現了革新。網絡視頻監控系統由于所采集的圖像信息豐富多樣、像素高清、技術先進以及便利直觀等優勢和特點,因此,在不同領域、不同場合等都得到了廣泛應用和普及。

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  一、視頻監控技術發展歷程

  作為安全防范體系的重要內容之一,視頻監控具有技術先進、防范能力極強、便利直觀等優勢,通過安裝視頻監控系統,可以對所監控范圍內的情況進行實時監視和分析,并且可以將被監控范圍內的場景等全部記錄下來,為以后處理某些意外情況和事件等提供最有力的證據和支持。此外,視頻監控系統還可以和報警系統等進行相連,從而實行自動報警,可以達到有效避免某些安全事故發生的目的。

  近年來,隨著互聯網技術和信息科技技術的迅猛發展,視頻監控系統中也充分運用了芯片技術、音頻采集技術、編碼壓縮等先進技術,從而視頻監控系統也經歷了從模擬視頻監控、半數字視頻監控以及全數字視頻監控3個時代,相應的,視頻監控產品也進行了不斷的升級、完善和優化,為安全防范提供更加有力的支撐和支持作用。下面主要對視頻監控所經歷的3個時代所利用的設備以及關鍵技術等進行詳細的說明。

  第一時代:模擬視頻監控時代。

  該時代主要開始于20世紀70年代,視頻切換矩陣是核心裝備之一。多畫面切割器、視頻矩陣、模擬監控器、磁帶錄像機等構成了模擬視頻監控時代的主要設備。其傳輸方式主要是利用同軸電纜,由主機進行控制以模擬的方式進行傳輸,錄像存儲的媒介主要是以VCR為主。但是由于VCR磁帶有限的存儲空間,因此,為了實現錄像能夠長期存儲的目的,就必須經常更換VCR磁帶。在模擬視頻監控時代,由于VCR存儲空間有限的原因,因此,導致模擬視頻監控系統存在著自動化效率較低、錄像檢索慢等問題有待解決。

  第二時代:半數字視頻監控時代。

  該時代主要開始于20世紀90年代。硬盤刻錄機是半數字視頻監控時代最主要的核心設備。DVR是半數字視頻監控時代的主要標志性產品,通過DVR,對模擬的視頻信號進行數字化編碼并且進行存儲。在該時代,VCR被DVR所替代,從而有效解決了在模擬時代所遺留的自動化效率低下、檢索較慢等問題。

  第三時代:全數字(網絡)視頻監控時代。

  全數字視頻監控時代就是當前所謂的智能網絡視頻監控時代,在該時代,由于視頻監控系統具備開放而且分散等特性,從而在智能網絡視頻監控時代并沒有核心的硬件設備。視頻編碼器、網絡攝像機以及中央管理平臺構成了全數字視頻監控時代的主要設備。在全是字視頻監控時代,主要采用視頻內容分析技術完成網絡視頻存儲、視頻播放以及傳輸等功能,從而使得視頻監控系統的調度、指揮、控制等功能和作用能夠得到充分有效的發揮。

  網絡視頻監控技術的主要用途是用來實時監控,主要是通過網絡視頻監控系統來實現。網絡視頻監控系統由三個部分構成,分別為前端監控設備、監控中心及即監控工作站。前端監控設備是監控過程中的基礎設備,包括攝像頭、麥克風、網絡視頻編碼器等;監控中心則包括服務器軟件、監控墻及流媒體服務器等;監控工作站多以客戶端形式存在。用戶安裝客戶端后便可獲取合法權限登錄并使用系統。網絡監控系統具體工作流程如下:先由前端設備攝入圖像或聲音,如攝像頭可采集圖像信息,麥克風可采集聲音信號。然后,在視頻服務器的作用下對信號進行數模轉換,并通過壓縮技術對這些信息進行數字化處理。信號處理完成后將處理后的視頻在網上發布。最后,由中央控制室將整個監控系統接入局域網當中,以實現監控系統的管理及錄像。此外,還可利用解碼器將視頻數據發送到顯示器上,從而實現網絡視頻實時監控。

  二、網絡視頻監控技術發展歷程

  網絡視頻監控技術發展至今一共經歷了四個階段:

  (一)近距離監控

  在視頻監控發初期,主要是采用視頻同軸電纜將視頻圖像由前端監控點導入監控中心,再在顯示設備上播放。在監控點數量增加的情況下,視頻顯示設備及錄像設備也會大幅度上升,大幅增加了建設成本及管理難度。視頻矩陣技術的引入則有效解決了上述問題,讓大量視頻圖像可切換顯示,分配共享。模擬視頻只適用于近距離傳輸,無法實現遠距離大容量視頻傳輸,且不能做到多中心多級聯網,限制了其應用范圍。

  (二)聯網監控

  20世紀90年代中葉,光端機的出現讓視頻圖像遠距離傳輸問題得到了解決。借助數字光端機,并通過復用技術進行傳輸,不但提升了視頻傳輸質量、容量,也讓傳輸業務類型得到了豐富。同時,在RS232/422的作用下實現了聯網視頻監控。但由于RS232/422數據傳輸速率較低,且節點無法任意編號,也無法進行遠程管理,讓聯網視頻監控規模受到了一定制約。

  (三)IP網絡監控

  網絡虛擬矩陣的不斷成熟也標志著網絡視頻監控技術進入了IP網絡監控時代。網絡虛擬矩陣以IP網絡作為媒介,以TCP/IP協議,借助網絡視頻編解碼器、網絡交換機、路由器、網絡視頻存儲設備、網絡視頻管理平臺所構建的網絡監控平臺,可實現全網視頻統一管理,并可進行靈活的后臺操作。

  (四)光纖網絡監控

  利用數字技術可對模擬視頻進行數字化編碼,但并不需要視頻壓縮。經過數字化處理的視頻信號可通過光纖網絡進行傳輸,即可實現前端一體化、傳輸網絡化、處理數字化、系統集成化。

  三、網絡視頻監控系統現狀

  中央管理平臺、前端設備、傳輸網絡以及客戶端組成了網絡視頻監控系統的主要內容,下面對這些設備從邏輯結構、設備的功能等方面進行詳細的探討。

  1.網絡視頻監控的邏輯結構

  中心管理平臺、前端設備、支撐系統、傳輸網絡以及客戶端共同組成了網絡視頻監控系統。中心管理平臺所實現的具體功能和作用是控制信號和命令、實現媒體的交換、用戶管理、業務管理、網絡管理、計費管理以及統計分析等功能。中心管理單元、媒體分發單元、媒體存儲單元、業務管理單元等是監控中心的重要組成部分。中心管理單元、媒體分發單元以及媒體存儲單元共同完成控制信令、轉換協議、媒體調度、信號分發以及存儲等功能。

  2.網絡視頻監控的系統構成說明

  (1)前端設備。在中心管理單元的控制下,前端設備主要的功能是利用前端設備,例如:攝像機或者是麥克風分別完成視頻流、音頻流采集的環節,同時利用控制口的功能進行報警信息的采集。總而言之,前端設備的主要作用是完成信號的采集。

  (2)監控客戶端。在前端設備采集完成后,監控客戶端負責將所采集到的音頻流、視頻流以及報警信息等傳輸給監控用戶,然后,監控客戶端根據監控用戶的相關指令對前端設備等進行操作。

  (3)中心管理平臺。數據庫服務器、互聯網管理服務器、視頻接入服務器、視頻轉發服務器以及視頻存儲服務器等設備共同組成了中心管理平臺的主要內容。中心管理平臺是網絡視頻監控系統的核心所在,它主要實現系統的權限分配、用戶管理、業務管理、網絡管理以及計費管理等功能。

  (4)傳輸網絡。利用中國聯通、中國移動等網絡運營商作為視頻監控系統的傳輸網絡。傳輸網絡的主要功能是實現視頻、音頻傳輸、指令控制以及其他數據信息傳輸或者是將報警信息及時進行傳達等功能。

  四、網絡視頻監控的發展趨勢

  智能化是未來網絡視頻監控技術的重要發展方向。同時,在網絡視頻監控技術發展過程中,還要注重自主知識產權保護,這樣才能讓相關企業在市場上獲得真正的技術地位。國家相關部門也應該對安防、視頻監控等行業等給予政策扶持,以創造出良好的行業發展氛圍,促使其健康發展。

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