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淺談監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢
監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷多年的發(fā)展, 個人認(rèn)為目前主要的發(fā)展趨勢有以下幾個方面:
(一)數(shù)字高清監(jiān)控
相對于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng), 數(shù)字高清監(jiān)控的技術(shù)優(yōu)勢明顯, 是一種將計算機(jī)數(shù)字視頻壓縮與傳輸技術(shù)應(yīng)用到圖像監(jiān)控領(lǐng)域的高科技產(chǎn)
品,數(shù)字?jǐn)z像機(jī)應(yīng)運(yùn)而生, 將模擬攝像機(jī)逐漸逼入死角,而數(shù)字高清
攝像機(jī)的演變也隨科技的發(fā)展隨之而來。 數(shù)字高清監(jiān)控可以分解為三大部分,分別為:前端數(shù)字高清攝像機(jī)、存儲設(shè)備、傳輸設(shè)備。
( 1 )前端數(shù)字高清攝像機(jī)
與模擬攝像機(jī)比較,相同范圍面積的場景
2、,由于高清攝像機(jī)
帶來更多像素點(diǎn), 分辨率提高, 圖像清晰度自然有大幅度的提升。
采用網(wǎng)絡(luò)高清傳輸方式后,所有的數(shù)據(jù)都可以由網(wǎng)絡(luò)傳輸,包括
視頻、音頻、報警信號,甚至有支持 POE 供電功能的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),電源都可以由網(wǎng)絡(luò)提供,大大簡化了安裝過程中鋪設(shè)線纜的
工作量和復(fù)雜性。這點(diǎn)對于監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、管理和維護(hù)都提供了極大的便利,應(yīng)該是今后發(fā)展的一個方向,用一條網(wǎng)線解決問題。
數(shù)字高清攝像機(jī)的幾個性能指標(biāo):
1 、光學(xué)變倍
在選擇高清型攝像機(jī)倍率的時候,不要以倍數(shù)來考慮觀看的遠(yuǎn)
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3、
近,不要以鏡頭的焦距最大值來選擇,比如 16 倍一體化攝像機(jī)(最
大為 63mm )就沒有 8-80mm 的 10 倍三可變鏡頭(最大 80mm )
看得遠(yuǎn)。而且在選擇倍率時,應(yīng)以光學(xué)變倍為主要參考,不應(yīng)把電子
變倍計算在內(nèi),因為電子變倍是在降低圖像清晰度的前提下進(jìn)行放大
處理。
2 、寬動態(tài)范圍
如果高清攝像機(jī)的 CCD 只能對明亮柔和的環(huán)境高清, 而對高對比度的環(huán)境“看不清楚” ,就只能算是偽高清了。 寬動態(tài)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運(yùn)用的一種技術(shù), 很好的解決了影像傳感器的動態(tài)范圍相對人眼
4、要窄的問題。 當(dāng)在強(qiáng)光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時存在時, 攝像機(jī)輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色, 而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色, 嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝像機(jī)在同一場景中對最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的,這種局限就是通常所講的“動態(tài)范圍 ",這恰恰就是現(xiàn)有攝像機(jī)存在的問題,寬動態(tài)攝像機(jī)比傳統(tǒng)只具有 3:1 動態(tài)范圍的攝像機(jī)超出了幾十倍,能讓你在黎明、 黃昏或者陰天都看得清清楚楚,能夠充分滿足保障口岸限定區(qū)域管理的需求。
3 、多碼流技術(shù)
可通過三種編碼器( MJPEG ,MPEG-4 和 H.264
5、 )進(jìn)行傳輸
高清監(jiān)控往往不是大問題, 問題在于高清圖像的存取需占用大量的硬
盤,增加了很大的費(fèi)用。多碼流技術(shù)給客戶提供了多樣化應(yīng)用,
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MJPEG 以常用圖像格式提供高質(zhì)量監(jiān)視和記錄;而 MPEG-4 或者
H.264 則能提供實時的高畫質(zhì)監(jiān)視。這種分工模式既節(jié)省了大量的
硬盤存取空間,也在“關(guān)鍵”的幀畫面的的高清記錄我們的所需。市
面上高清的監(jiān)控攝影機(jī)越來越多的都加入這個技術(shù)參數(shù), 大大的節(jié)約
了客戶的的存取成本,也成為高清攝像機(jī)的重要性能指標(biāo)之一。
4
6、、晝夜型
前面提到的寬動態(tài)范圍技術(shù)是讓攝影機(jī)在白天比較糟糕的光線
環(huán)境下看得清楚,但到晚上沒有光線的環(huán)境怎么辦?人們很快的就想到了利用 Sensor 對紅外光的有感應(yīng)的技術(shù), 實現(xiàn)一臺高清攝像機(jī)在白天以鮮明的色彩捕捉對象,到夜晚則自動變成高靈敏度黑白攝像
機(jī),即使在黑暗的角落也可提供微小的細(xì)節(jié)的話, 那它就是一部非常優(yōu)秀的高清攝像機(jī)。 這種晝夜型的功能也越來越被市場重視, 如果不具備晝夜拍攝功能的高清攝像機(jī),就相當(dāng)于只有半邊腿的人而已。
( 2 )存儲設(shè)備
綜合考慮實際情況,推薦采用混合式 DVR ( HVR ),它是一
種既能接收模
7、擬視頻,又能接收數(shù)字視頻的數(shù)字視頻錄像機(jī),它是 DVR 向 PDVR 發(fā)展的中間過渡性產(chǎn)品, 有利于原先模擬視頻監(jiān)控工程改造升級。它可以接高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī), 可以對關(guān)鍵通道進(jìn)行高清監(jiān)
控,實用價值高,能夠低成本實現(xiàn)高清監(jiān)控,集錄像存儲,監(jiān)控與視
頻服務(wù)器功能于一體,并且與 DVR 監(jiān)控采用同一軟件,采用混合式
DVR 能夠大量節(jié)約成本,逐步改造升級現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)。
從網(wǎng)絡(luò) () 查找一個混合式 DVR 在監(jiān)控系
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統(tǒng)升級中的解決方案供大家參考: 某監(jiān)控系統(tǒng),其子系統(tǒng)由一個 16
路
8、D1 的 DVR 和 16 個模擬攝像機(jī)組成,現(xiàn)在對其進(jìn)行改造,增加
16 個標(biāo)清監(jiān)控點(diǎn)和 8 個高清監(jiān)控點(diǎn),其可選方案有:
1
、增加 1
臺 16
路 D1
的 DVR 和 1 臺 8 路高清 NVR 。
2
、增加 1
臺 HVR 。
3
、增加 1
臺 16
路 D1
的 DVR ,并將 8 路高清直接連接到監(jiān)控
平臺 (如果系統(tǒng)中有監(jiān)控平臺的話 )。
其中,方案 1 的成本大致是方案 2 的兩倍左右,其性能基本上
差不多 ;方案 3 需要原系統(tǒng)中有中心平臺,而且一級單位無法現(xiàn)場查
看和存儲錄像。從
9、上面的案例可以看到, HVR 系統(tǒng)具有好的性價比
優(yōu)勢。綜合來說,混合式 DVR 構(gòu)成的系統(tǒng)具有很大的靈活性。在實
際應(yīng)用中,相對集中的、 距離較近的監(jiān)控點(diǎn)適合使用低成本的模擬方
式接入;而離散的、距離較遠(yuǎn)的監(jiān)控點(diǎn),或者高清監(jiān)控點(diǎn)適合用數(shù)字
方式接入; HVR 的模式可以靈活地配置。如一臺 16 路模擬 (D1)+8
路數(shù)字 (720P) 的 HVR ,可以配置成純 DVR 模式 (16 路模擬 D1) 、混
合模式 (16 路模擬 D1+8 路數(shù)字 720P) 、NVR 模式 (16 路 720P 或者
32 路
10、D1 的數(shù)字接入 );類似 DVR 的使用方式。 HVR 完全繼承傳統(tǒng)的 DVR 的使用方式,在配置完成之后,在系統(tǒng)的使用方式上,操作者不用去刻意區(qū)分模擬通道和數(shù)字通道,直接按照以前 DVR 的使用方式去操作設(shè)備即可。 無論是前端預(yù)覽和錄像, 還是云鏡操作和報警控制等,與傳統(tǒng)的 DVR 沒有區(qū)別。這樣,可以讓使用者無障礙地過渡到新的系統(tǒng);系統(tǒng)價格優(yōu)勢, HVR 在不大幅增加系統(tǒng)成本的前提
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下,提供更高的綜合性能。一個 16 路模擬 D1+8 路數(shù)字 720P 接入的 HVR ,市場價格僅僅高出相同檔次的 DVR 的 10% ?
11、 20% 。
( 3 )視頻傳輸
面對高清應(yīng)用的超大數(shù)據(jù)量帶寬以及實時性的要求, 目前只有兩
種傳輸方式在高清傳輸中得到認(rèn)可, 一種是采用光纖專線傳輸。 采用
光纖傳輸是解決長距離視頻監(jiān)控高速傳輸系統(tǒng)的最佳解決方式, 通過
把視頻及控制信號轉(zhuǎn)換為光信號在光纖中傳輸。光纖傳輸具有衰減
小、頻帶寬、不受電磁波干擾、重量輕、保密性好等一系列優(yōu)點(diǎn),廣
泛應(yīng)用于國家及省市級的主干通信網(wǎng)絡(luò)。 而在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中, 光纖
傳輸也已成為長距離音視頻及控制信號傳輸?shù)氖走x方式。 第二種是網(wǎng)
絡(luò)傳輸。隨著目前網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的
12、迅猛發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)也逐漸朝
1000M 甚至 10000M 方向發(fā)展。因此采用光纖 +通信網(wǎng)絡(luò)兩種混合
傳輸模式系統(tǒng)可解決高清監(jiān)控的高帶寬問題。
(二)智能分析系統(tǒng)
智能分析指計算機(jī)圖像視覺分析技術(shù), 通過將場景中背景和目標(biāo)
分離進(jìn)而分析并追蹤在攝像機(jī)場景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)。 用戶可以根據(jù)的視
頻內(nèi)容分析功能,通過在不同攝像機(jī)的場景中預(yù)設(shè)不同的報警規(guī)則,
一旦目標(biāo)在場景中出現(xiàn)了違反預(yù)定義規(guī)則的行為, 系統(tǒng)會自動發(fā)出報
警,監(jiān)控工作站自動彈出報警信息并發(fā)出警示音 ,用戶可以通過點(diǎn)擊
報警信息,實現(xiàn)報警的場景重組
13、并采取相關(guān)措施。
目前監(jiān)控系統(tǒng)中, 存儲和傳輸問題是首要面臨的難關(guān), 大量無用
視頻信息被存儲、傳輸,既浪費(fèi)了存儲空間又增加了帶寬,智能分析
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的目的是為了視頻存儲所需要的空間減少從而緩解帶寬壓力, 或者對于一些無用視頻則采用低碼流方式進(jìn)行壓縮或傳輸, 更方便整套系統(tǒng)調(diào)查或查詢使用,提升監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價值。
目前智能監(jiān)控技術(shù)主要包括:身份識別、軌跡識別、環(huán)境判斷補(bǔ)
償識別。身份識別包括人臉識別、車牌號識別、車輛類型識別、船只
識別、紅綠燈識別等等。識別類的智能監(jiān)控技術(shù),最關(guān)鍵的要
14、求就是
識別的準(zhǔn)確率,最好保證在 98% 以上,這樣就能夠較好地滿足絕大
多數(shù)監(jiān)控類客戶的需求, 這是目前比較常見的智能分析目的; 軌跡識
別主要包括虛擬警戒線、虛擬警戒區(qū)域、智能跟蹤、人數(shù)統(tǒng)計、車流
統(tǒng)計、物體出現(xiàn)和消失、人員突然奔跑、人員突然聚集等等;環(huán)境判
斷補(bǔ)償識主要包括雨、雪、大霧等惡劣天氣、夜間低照度情況、攝像
頭遮擋或偏移、 攝像頭抖動等等。 智能監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在惡劣視頻
環(huán)境情況下實現(xiàn)較正常的監(jiān)控功能。受環(huán)境影響視頻不清楚的時候,
盡早發(fā)現(xiàn)畫面中的人, 或者判斷攝像頭偏移的情況后發(fā)出報警, 此類
功能具備普遍的適應(yīng)性,大部分監(jiān)控點(diǎn)都有潛在需求。
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