高清视频监控（精选12篇）
高清视频监控 篇1
一、监控行业的高清标准
近些年来, 高清视频监控得到了迅速发展, 它出现的主要目的就是要把监控过程中的细节予以看清, 所谓高清也就是要有高的分辨率, 就目前而言, 在安防行业监控系统中的最高可达标准清晰度在进行数字编码之后, 通常其分辨率可以达到4CIF或者D1, 也就是大概为44万像素, 相当于清晰度在300至500电视线之间。采用高清网络摄像机的IP监控, 如果想要达到800电视线的清晰度, 则网络摄像机的分辨率至少要能够达到1280×720的这一标准, 也就是90多万像素。如果采用的是200万像素的网络摄像机, 也就达到了超高清图像的要求, 若其宽高比是16:9, 与之相对应的分辨率是1920×1080, 若其宽高比是4:3, 与之对应的分辨率就是1600×1200。对于安防行业来说, 对于视频监控的高清标准划分通常采用的是电视领域的划分标准, 在安防市场中已经出现了分辨率高达1080i和720p的网络摄像机。
那么, 在这里就以电视领域的标准来进行分析, 对于像素能够达到百万的摄像机, 与之相对应的显示设备和相应的传输通道的分辨率是1080p, 这样, 就形成了高清的监控系统。随着搞科学技术的不断发展与进步, 高清技术也必将会被引入到视频监控领域中并会不断的得以完善。
二、高清视频监控的发展方向和前景
(一) 超高清技术的发展方向和前景
从上世纪九十年代起, 日本就已经研究出了画面分辨率是7680×4320像素的超高清视频系统, 简称UHDV, 其画质清晰的让人有些难以置信, 由于其扫描行可以达到4000以上, 所以, 这一系统被称为4000扫描线超高清晰度视频系统。对于超高清晰度视频来说, 它是在高清的基础上发展而来的, 它的清晰度要比当今市场上最先进的高清电视要高出16倍。当然, 新一代高清主要仍然是大屏幕电视或者是电视墙的设计, 这是因为在常规尺寸的电视机上, 我们的肉眼是不能分辨超高清电视技术所带来的画面质量的改善。在安防监控领域, 使用JPEG2000编码技术的像素高达1600万的IPC也已经问世了, 其分辨率可以高达4872×3248。
(二) 激光显示技术的发展方向和前景
显示技术在经历了黑白、彩色以及数字高清显示时代之后, 即将迎来的是大色域显示时代。三枪CRT使得显示产品从黑白显示向彩色显示过渡, 而随着数字技术的发展, 高清晰度视频图像的压缩、传输以及解码技术在图像领域得到了广泛的应用, 视频信号也从模拟信号走向了数字信号, 从根本上把高分辨率画面的传输带宽和画面稳定的问题得到了解决。但是, 由于受到现实发光光源的制约, 前三代显示技术仅仅只能再现人眼所能识别的色彩空间的30, 所以, 70的色彩不能通过显示而使人们感知到, 也就是说, 下一代现实的关键就是颜色的真实。对于激光显示技术来说, 它是以红、绿、蓝三基色激光为光源的显示技术, 它把激光长波可选择性和高光谱亮度的特点进行了充分利用, 从而使得显示图像具有更大的色域表现空间, 可以把客观世界的丰富且艳丽的色彩进行最真实地再现, 提供出更富震撼的表现力。激光显示色域的覆盖率可以达到90%, 其色彩的饱和度是传统显示的100倍以上, 不仅如此, 它还继承了数字高清时代的高分辨率和高数字信号的特征, 实现了绝无仅有的完美的色彩还原。就我国来讲, 激光显示技术和世界同步。
(三) 高清技术的发展方向和前景
高清技术的发展对图像识别以及智能分析技术的发展和应用有着积极的推动作用, 叫好不叫座的图像识别以及智能分析技术一直没有被大规模的应用的主要原因就是识别的精度和用户所期待的精度之间依然存在着不小的差距, 影响图像精度的主要因素就是图像的分辨率, 高清监控技术的发挥以及大规模市场应用给图像识别以及智能分析技术的推广带来了一定的机遇。就像人脸识别技术的应用, 它的主要应用场所就是经过特别设计的出入口通道等等, 但是每一次只可以识别一张脸, 但是高清监控技术的应用, 将会使得其识别率大大提高, 使其应用场合大大得到拓宽, 比如:城市治安监控、银行营业厅监控以及车站监控等等都进行应用。
另外, 值得注意的是, 安防监控画面和电视、电影画面的要求有着非常大的差别, 就好比在画面内容方面, 电视讲究的是要好看且色彩丰富, 而视频监控则是需要画面真实、关注的对象细致可查。画面比例为16:9的国内高清电视标准相同的指标, 不仅和黄金分割相符合, 而且还和人眼观赏的舒适感相满足, 但是, 安防监控需要的是要对场景和对目标的关注, 注重的是行为细节的体现, 对于16:9的画面比例的符合与否还有待研究。就目前而言, 国内安防行业还没有对高清监控的标准进行定义, 虽然高清监控发展是一个必然的趋势, 但是, 将来会用什么样的标准还是一个未知数。
结语
总之, 高清作为监控技术发展的主要方向之一, 在不断和市场竞争需求想满足的同时, 它正在逐步朝着更高要求的方向发展, 可以说, 在迅速发展的监控技术领域, 高清视频监控将会是一颗耀眼的星星。
摘要：随着视频监控技术的不断发展, 人们对于视频监控产品的要求也在不断提升, 对其性能要求也更为清晰和准确, 这样, 高清这一名词就逐渐和人们越来越近, 无论是商场、还是储蓄场所或者是广场、车站以及各种娱乐场馆等等监控场所都在逐步朝着高清化方向发展。那么, 本文就高清视频监控的应用前景进行详细的分析。
关键词：高清视频,监控,应用前景
参考文献
[1]杨璐.浅谈视频监控系统的技术特点及其应用[J].安防科技, 2008 (06) .
[2]骆云志, 刘治红.视频监控技术发展综述[J].兵工自动化, 2009 (01) .
高清视频监控 篇2
随着国家电网公司集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设地深入实施，企业的内外沟通明显增多，内质外形建设持续加强。会议工作作为企业强化内部管理的“重要手段”，企业安排部署工作的“基本形式”，组织和服务是否规范、到位，将直接影响会议决策的贯彻落实，影响企业生产经营工作的有效开展。
随着国家电网公司集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设地深入实施，企业的内外沟通明显增多，内质外形建设持续加强。会议工作作为企业强化内部管理的“重要手段”，企业安排部署工作的“基本形式”，组织和服务是否规范、到位，将直接影响会议决策的贯彻落实，影响企业生产经营工作的有效开展。在这样的背景下，为了确保有效的沟通方式和信息交流，远程视频会议系统作为某省电力公司信息化建设重要的组成部分，在整个信息化建设中将起到举足轻重的作用。
需求分析
近年来，随着IT技术日新月异的发展以及视频会议需求的日益提高，目前在IP网络上构建高清视频会议系统的技术也日臻成熟了，高清视频会议已经成为视频会议技术发展的方向，成为新一代视频会议系统的一个标志性指标。
系统要求
某省电力公司为了确保视频会议系统的可靠性和稳定性，其远程视频会议系统需采用1+1备份的方式进行构建。在主会场MCU、高清终端、高清摄像机等设备进行1+1备份，在市州分局会场高清终端、高清摄像机等设备进行1+1备份。整个系统包括1个主会场、4个省级会场、22个地市会场、24个直属会场。
采用当前视频会议系统最高的1920×1080p标准构建系统。因此，在整个系统中，不仅MCU、视频终端要求支持1920×1080p 标准，摄像机、矩阵切换器、显示设备等都应支持1920×1080p标准，并具有相应的高清信号接口。
在整个系统建设中要充分利用现有资源，实现资源的高度整合。系统应支持多路视频，可任意切换，可显示各种资料，并提供实时的音视频交流：集音频、视频、图像、文字、数据为一体。
通过矩阵切换器可以将多个视频信号源传输至不同视频目的地。矩阵切换器可以接受来自多种格式输入的信号源(计算机、摄像机、DVD 播放器等)视频信号，并将输出传输至不同的目的地，例如投影机、监视器和视频会议数字编解码器。如果主用视频终端宕机，可通过矩阵切换器将备用视频终端信号切换到显示设备，以确保会议的无中断进行。
系统难点
在整个系统中，既有模拟信号也有数字视频信号。模拟视频信号包括RGBHV、分量视频、S-Video、复合视频信号;数字视频信号包括HD-SDI、DVI、HDMI，不同类型的视频信号集成。
由于系统设备种类较多，各种设备的接口也不同。需切换不同信号源到不同的显示设备，容易出现多台切换设备的堆叠情况，造成需要操作和控制设备繁多，增加工作的复杂性。
电缆具有电容和电阻的特性决定了信号在长距离传输时会带来衰减，这尤其突出在高分辨率视频信号上，DVI、HDMI数字信号的峭壁效应体现得更加明显，这给系统集成造成一定程度的影响。
不同的信号源具有不同的分辨率和宽高比，而显示设备往往只支持固有的几种分辨率。所以，如果4：3宽高比的信号源需要在16：9的显示设备上显示, 图像容易出现拉伸、变形。由于信号源与显示设备分辨率的不匹配，容易出现不满屏、黑边甚至无显示等现象。
解决方案
Exron针对系统的要求，提出了整套的信号传输、切换以及信号处理的解决方案，产品涉及到高清视频矩阵切换器，信号延长器，分配器，信号格式转换器，甚至高分辨率视频线缆。
作为高清视频信号汇聚的核心，矩阵切换器需符合电信级设计，采用模化、插板式结构;所有电路板均支持热插、拔;机箱附带冗余电源，如果主电源发生故障，系统可自动切换至备用的冗余电源作为热电源，确保设备的正常运行;矩阵应当满足全年7×24小时的不间断工作要求。、主会场方案
主会场作为整个系统建设的核心，在保证安全、稳定、可靠的前提下，同时需要达到高质量效果。根据主会场的情况，主会场采用Extron SMX 200 RPS FOX 16×16光纤矩阵切换板卡，配合Fox系列光纤延长器。
采用光纤矩阵在主会场进行信号的切换，光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点，所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。光纤矩阵配合不同信号的光发送/接收设备使输入输出兼容各种类型的信号路由。可以把系统中的所有格式类型的视频信号统一到矩阵进行集中控制管理，实现任意的信号路由，满足客户的任何需求。、方案的优势 ：
Extron 光纤方案完整地进行会场高清视频信号像素对像素传输方式，无论距离的远近，都可以实现高标准视音频信号的传送。
通过光缆传输无信号损失，并且免受外部干扰。光纤是绝缘体材料，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化干扰，不受电磁场和电磁辐射的影响，所以光纤提供了比铜线更清晰的信号，即使光缆内光纤总数很多，也可实现无串音干扰。
安装方便性。光纤具有重量轻，体积小的特点，便于施工维护，由于光纤带宽高，采用光纤方案可以支持DVI视频信号，音频信号，RS232控制信号在同一芯光纤上传输,可简化系统布线。
对未来需要的满足。采用EXTRON光纤矩阵方案可以支持复合视频、分量信号，RGB信号、DVI信号、HD-SDI信号等，同一台矩阵上进行切换。在数字视频信号得到快速普及的今天，选择光纤矩阵可以更好满足未来数字信号连接的需求。由于光纤的带宽非常高可以支持未来更高分辨率的图像传输。
光波在光缆传输过程中很难从光纤中泄漏出来，在光缆外面也无法窃听到光纤中传输的信息。因此通过光纤电缆发送的信号更安全，使得光纤传送成为政府、军事和医疗应用的首选。、分会场方案
地市会场作为二级网络的分会场和三级网络的主会场，具有承上启下的作用。因此，同样需要对信号进行灵活切换和管理。
采用Exton SMX DVI 系列DVI 矩阵切换器，支持分辨率高达1920×1200p 的计算机视频和1080p 的HDTV 视频;该矩阵具有EDID 管理器，可自动管理信号源与显示设备之间的显示ID 通信;同时它也为外部外围设备的每路输出提供+5VDC、250mA 的电源;在1920×1200 分辨率下可实现50 英尺(15 米)的输入电缆均衡。
采用Extron DVID SL Pro 电缆设计用于支持单链路DVI-D 信号的高分辨率要求。这些电缆的设计允许完美地传输分辨率高达1920×1200p 的DVI 信号。该规格线缆从90cm至60m不等，可以满足不同会场的需求。为了实现DVI信号长距离的输出均衡，采用Extron DVI 101 电缆均衡器。最长可实现DVI电缆60m信号传输。
对于电脑VGA信号的接入，采用Extron RGB-DVI 300,它是一种高性能的RGB 到DVI 的图像解析度转换器，可以将输入的模拟分量视频和RGBHV 信号转换为DVI-D 信号。它接受HDTV 信号和分辨率高达1920×1200p 的计算机视频信号，并且提供分辨率高达1920×1200p 的多路、可选择的单链路DVI 输出(包括HDTV 1080p/60)。
综述
自某省电力高清视频会议系统建好运行以来，每次会议都能够稳定、高质量顺利地进行，对于保证某省电力公司与各个市州公司以及与直属单位有效沟通，充分发挥了它的性能。
高清视频加速 篇3
“为了减少空中旅行，我们大量投资语音与视频会议方案，现已在我们的主要办公室都拥有了全新或升级的设施，去年通过使用远程配套设施我们得以减少了110万英里旅程，从而减少了19.8吨公斤的二氧化碳排放。”这是普华永道公司对其技术提供方宝利通公司的感言。
有太多的数据可以表明视频会议对一家快速发展中的企业具备的意义：时间、效率、办公成本、沟通的现场感……金山软件（www.kingsoft.com.cn）的首席信息官王全国算是视频会议第一代系统发展至今的见证者：“从十万、百万到几百万的价格都有不等的级别，性价比而言，目前包括视频交换机、液晶电视、摄像头等设备总投入百万左右的高清视频会议值得选择。”
值得一提的是，在既往的普清设备使用中，大多数企业选用电信运营商提供的专网专线，这是一笔相当不菲的开支。以视频会议应用最频繁也最成功的家电连锁企业国美（www.gome.com.cn）为例，以电信每兆专线费用计算，年耗资估计在数百万元到千万元级别。
在金山软件的成都、珠海、北京多方高清视频会议系统建成之前，曾有过考虑升级以往采用的普清视频设备，但普通视频的质量让王全国不满意：“普清视频在点对点的两地会议中效果还算好，但是一旦启用多方视频通信，画面斑驳、声音延迟的现象会比较严重。”
延迟的主要原因在于通信过程中数据包的丢失。自从上世纪九十年代中后期IP视频会议技术出现以来，在“有损耗”的IP网络上成功召开视频会议的能力一直是一项挑战。近年来，随着低成本，如DSL、有线、卫星、LAN和WAN、公共互联网等共享式的网络线路的普遍采用，以及使用更高通话带宽(通常需要支持更高的视频分辨率)则使这一问题显得更为突出。网络拥塞、高优先级流量阻塞低优先级流量、交换机，路由器故障等网络设备问题都成为了丢包频频发生的原因。
如果按照这样的轨迹向前发展，高清视频会议需要的更大数据量可能面临的场景不会太乐观。但到了高清视频时代，其应用却没带来预想中的更高开销。更清晰的内容并不意味着更艰难的数据传输。运用到视频会议中的优化技术，可以完美地阐释 “少即是多”。
仍然借用王全国的体会，目前金山软件最常用的是四地视频会议，并选择是公网支持的视频通信。顺畅的数据传输和画中画视频效果让视频对接的对方常有现场感，奥妙何在？
来自宝利通公司的一种名为LPR（Lost Packet Recovery）的丢包恢复技术发挥了作用，由发送方系统为发出的数据流添加冗余数据，使接收方系统可以侦测并纠正错误，而无需请求发送方系统重新传送丢失的信息。这种向前纠错的方式，弥补了以往后发式纠错需要的时延，使其在高清视频通信如IP视频会议、电视广播、IP电话等实时通信中表现出色。其理论依据是：以相对低一些的通话速率提供稳定的视频通话质量，远比受到马赛克、画面静止、断续等各种视音频问题困扰的视频通话要好得多。
高清视频监控系统应用分析 篇4
随着各地平安城市项目的建设, 原有项目的升级改造, 高清监控摄像机的应用范围也在逐年扩大, 高清监控正在各行业、各领域发挥作用。
1 高清视频监控系统的概念
高清监控系统是由一整套完善的高清监控设备组成的安防监控系统, 即图像采集、传输、存储、显示均要达到高清标准的系统。
1.1 高清的概念
高清是指物理分辨率达到720P以上。关于高清的标准, 国际上公认的有两条:视频垂直分辨率超过720p或1080i;视频宽纵比为16:9。全高清, 是指物理分辨率高达1920×1080显示 (包括1080i和1080P) , 其中i是指隔行扫描;P代表逐行扫描, 这两者在画面的精细度上有着很大的差别, 1080P的画质要胜过1080i。对应地把720P称为标准高清。
1.2 高清视频监控系统的组成
1.2.1 高清网络摄像机, 高清视频监控系统要求分辨率达到720P以上的前端图像采集设备即网络摄像机
1.2.2 高带宽的网络传输通道, 基于TCP/IP协议能够实现多路高清视频的网络
1.2.3 显示端配套以1080p分辨率的显示设备以及大屏幕显示的解码设施
1.2.4 要有大容量的存储设备用以存储高清摄像头传输过来的高图像作为历史数据
软件管理平台要充分考虑各个设备的兼容性, 管理平台的可扩展性和网络浏览的网络延时和码流控制的性能, 管理平台对前端和中间设备的管理能力和码流控制是系统的关键所在, 一套完好的高性能管理平台不只是要有便捷高效的操控性, 如对云台、镜头、NVR等的操控, 还应有良好的兼容性和扩容性, 这样就可以形成一套高清的监控系统。
2 高清视频监控系统的优势
对于视频监控而言, 图像清晰度无疑是最关键的技术指标。图像越清晰, 细节越明显, 辨识效果才能更佳。其优势主要有以下几点:
2.1 高清的视频信息
高清摄像机采集到1280×960以上的分辨率, 在同样的环境下, 高清可以提供清晰的图像, 能够更好地捕捉细节, 实现目标清晰可辨。
2.2 视频覆盖面更广
在监控范围覆盖区域相同的条件下, 一台高清网络摄像机可以替代原有的2或3台标清摄像机, 甚至更多。对于广视角大范围监控密集型场所, 如机场、交通、卡口、银行、周界等, 只需部署少量的百万像素网络摄像机就可以达到以前的效果。
2.3 支持更高的帧率, 图像流畅度高
高清摄像机可以支持60帧/秒图像传输, 高于标清的30帧/秒。支持大屏显示, 16:9宽屏显示, 可以大大增强用户的观看体验。
2.4 高清晰画质为智能监控提供有利条件
高清监控可以提供更多内容, 更多细节的高清晰的画面, 从而为智能监控的应用创造条件。
3 高清监控应用中的问题分析
高清网络摄像机使图像清晰度有了质的飞跃, 但是也给高清监控系统带来了一系列现实的问题。高清监控要解决的三大核心问题是:带宽问题、显示问题、存储问题。
3.1 带宽问题
由于目前网络带宽有限, 高清视频带来的高码率成为其最大的推广瓶颈。如何用尽可能低的码率传输尽可能高质量的视频是高清监控需要解决的首要问题。同时由于网络的异构性, 不同的网络具有不同的信道特性, 不同的用户享受到的网络带宽也不相同, 甚至同一用户的带宽也可能是随时变化的。随着监控领域的发展, 各种用户终端都有连接监控视频的需要, 如局域网监控网络带宽较为理想, 用户希望浏览高质量的视频;而手机监控领域由于带宽有限, 用户更看重的是低码率下的视频流畅性。如何适应这些不同的带宽环境也是高清监控设备需要解决的问题。
3.2 显示问题
相对于标清视频, 高清视频的信息量大为丰富, 相应的对解码显示性能要求也大大提高, 如目前主流的PC机可以轻松实现32路D1标清视频的解码显示, 但若前端是1080P高清视频, 只能勉强解码显示4路。对于大型视频监控平台, 若全部使用高清视频, 服务器解码压力会很大。需要使用专用的高清视频编解码器。
3.3 存储问题
图像分辨率的提升, 必然会消耗更大的存储空间。以1920×1080的分辨率每秒30帧视频为例, 利用H264的编码算法, 为保证清晰度, 码流需保持在6Mbps以上, 约为标清视频的4-8倍。在标清视频条件下, 一台16路DVR内置8快2T硬盘即可满足长时间视频存储需求, 而在高清监控中, 这一时间将被大大缩短, 即会带来存储成本的增加。
4 高清视频监控系统在洛阳分公司的应用
目前, 高清视频监控已经开始在各行业及平安城市建设中得到广泛的应用, 中国石化洛阳分公司也在近些年的视频监控系统建设中逐步使用高清视频设备, 并于2012年搭建了统一的视频监控软件平台, 并实现新建项目全部采用高清视频系统。
4.1 搭建符合高清监控系统要求的视频监控平台
2012年我们改变了之前粗犷的管理方式, 统一了管理模式, 采用了基于海康威视ivms8200视频监控平台的统一监控系统, 全公司所有视频监控图像汇聚到服务器上, 再通过流媒体服务器转发到用户客户端上。
4.2 实现高清视频监控分布架构
采用现从现场采集、车间级存储显示、后台存储显示的三级架构分布式结构, 由多台服务器、工作站、网络设备及存储设备等配套设备构成, 不同的应用分布于不同的服务器节点。
采用此架构, 实现视频信号的两级存储, 首先前端录像设备DVR (或NVR) 进行存储, 然后通过中心视频服务器将视频信号统一存储到中心机房的存储阵列上, 从而实现石化行业对存储的要求;其次实现两级信号显示, 现场车间通过前端录像设施的视频输出功能直接将监控信号显示在车间监控屏幕是, 同时其他管理用户和应急指挥中心根据权限可以通过流媒体服务器进行视频显示。
4.3 全面采用高清监控采集及显示设备
我们首先在2012年实施门禁监控系统中率先使用了13台1080P和两台720P高清网络摄像机, 并在保卫处监控中心配备了高清数字解码器实现高清解码上电视墙, 实现了从采集、传输、显示整套高清视频监控系统的建设。
在随后的四联合、焦化等车间增上工业电视监控系统和消防队消防车库监控系统、围墙周界监控系统中, 我们均选用了720P的高清视频监控系统, 并在全公司应急指挥中心增上36块高清拼接大屏和综合高清视频管理系统, 实现高清视频的集中显示。
4.4 实现以光纤为主干的数据传输网络
我们利用企业内部局域网的冗余关系, 搭建服务于视频监控系统的光纤传输网络, 主干传输速率达到万兆, 千兆交换到装置现场交换机, 较好的满足了高清视频的传输需求
4.5 配备大容量存储设施
针对高清视频需要的超大容量存储, 我们在前端录像设备尽可能配备大容量硬盘, 如NVR均配备4块以上3T硬盘, 使总容量达到12T以上;在中心存储方面, 在首期配备了一台总容量为96T的大容量网络存储设备的基础上, 2014年新增加3台总容量为144T的存储设备, 已慢慢企业对监控录像存储的需求。
高清视频监控 篇5
最近几年，高清视频监控技术发展迅速，智能交通系统也得到了前所未有的发展。视频监控与智能交通是相辅相成的，目前视频监控主要应用在城市主要道路及交叉路口、城市与城市之间的高速公路视频监控系统、城市治安卡口系统以及电子警察系统等智能交通领域。
高清视频监控在智能交通的主要作用有如下几点：
指挥调度一旦发生交通拥堵或事故后，指挥中心通过视频监控系统可以快速调取现场信息，及时展开救援或采取相应措施。因此，视频监控在应对突发事件时，可以成为相关部门做出快速响应的有力助手。
文明行车监督通过视频监控系统，随时监控路面车辆行驶状况，发现违章行为，可以拍照取证，加大处罚力度，可以有效节制违章行为。视频监控具有很好的文明行车监督和威慑作用。
车牌识别及疲劳驾驶识别通过视频监控系统，对违章行为车辆及非法车辆进行车牌信息捕捉，同时对驾驶人员进行脸部信息捕捉。
流量监测监测道路车辆交通流量变化，指挥中心可以快速做出应对措施，分散车辆，减少拥堵现象。视频监控的应用可以有效快速的监控到城市中道路的车流情况，便于指挥中心做出快速部署，同时也为城市交通网络优化提供大量的有效信息。
不论是实时交通指挥还是智能视频分析，对视频监控的图像要求都是越清晰越好，特别是车牌识别、疲劳驾驶识别(人脸识别)、指挥调度等功能都依赖于高清晰高质量的视频监控图像画面。由于市场的需求从而推动了高清视频监控技术的发展。
高清视频,让CPU走开! 篇6
视频的分辨率越高，清晰度越高，带给观众的观看感受也自然就越震撼。数字格式的视频自从以VCD为载体崭露头角之后，分辨率规格从320×240一步一步地攀登到了今天网络上日渐流行的1920×1080，整整提升了27倍！而且，为了减小文件的体积，高清视频一般使用了解码工作非常复杂的H.264或者VC-1编码。一直以来，在PC平台上观看视频时，所有的解码工作都是交给CPU来完成的。但现在，CPU开始很明显地不能满足需求。尤其是对于广大不能拥有顶级CPU的普通用户来说，难道就要和诱人的高清视频说再见了？
“高”在何处？为什么高清视频要求如此之高？
对于目前任何一台主流配置的电脑，甚至几年前的电脑，播放DVD级别的标准清晰视频文件都是没有任何问题的。但是一旦应付高清视频，即便是目前顶级的CPU，在使用纯CPU解码时占用率也在90%以上，很难做到流畅播放。那么，高清视频到底高在何处？为什么要求这么高？
图1
图2
高清视频的解码运算一般都被分为几个步骤，要想欣赏到震撼的高清大片，每个步骤都是必不可少的。传统的解码方式，所有的步骤都交给CPU来完成，造成CPU的占用率过高，播放不流畅。对于H.264编码来说，所有的步骤分别是:流处理、逆变换、动态补偿和去块滤波。怎么？被这些名词搞糊涂了？没关系，我们大可不去管这些古怪名词背后的意思，只要知道有这四个步骤就可以了。图1中表示了在某款典型的CPU上，这四个步骤分别的占用率。
从图1中可以看出，“流处理”是运算量最大的步骤，单单是这一个步骤的CPU占用率就将近50%！对于另一种常见的编码方式VC-1来说也是类似的。这其实也是很好理解的，以H.264编码的1080p视频为例，分辨率达到了DVD标准清晰度的5倍，但是文件体积却增加得很少。这样诱人的压缩比带来的当然就是解码运算量的大幅度提升。单靠CPU解码变得非常吃力也就理所当然了(见图2第一行)。于是显示芯片的两大巨头nVIDIA和ATi先后拿出了PuerVideo和AVIVO技术，让显卡参与高清视频的解码运算。但是这些技术都没有把运算量最繁重的“流处理”步骤纳入其中，仍然交给CPU处理(见图2第二行)，并没有从根本上解放CPU。
UVD登场！高清视频显卡搞定
UVD(Universal Video Decoder，通用视频解码器)是ATi最新的Radeon HD 2000系列显示芯片中搭载的全新视频加速技术。根据ATi的说法，UVD使用了新显卡架构中shader引擎，解码效率将高于上一代显卡视频加速技术。但是，UVD最吸引人的地方并不在于改进的解码效率，而在于UVD将播放高清视频的全部四个步骤都纳入了其中！
从图2的对比中我们可以很容易地看出，UVD已经接管了高清视频播放的全部四个步骤，CPU在解码H.264和VC-1的视频文件时都不再参与，得到了彻底的解放！读者们可以想象一下，欣赏高清视频的时候，使用完全CPU解码意味着将近100%的CPU占用率;使用上一代显卡加速技术意味着超过50%的CPU占用率;而当UVD闪亮登场之后，这一数字将降到微不足道的5%(这并不是主观臆断，在具体的测试中，即使闪龙2800+这样的低端CPU在播放1080p的视频时仅有5%～11%的CPU占用)。
想象一下仅用5%的CPU占用就流畅播放1080p视频的情况吧！想象一下一边欣赏高清视频一边在后台执行杀毒等操作的情况吧！甚至，使用双显示器一人欣赏大片一人工作、上网的情况吧！UVD真正让震撼的高清大片走进了寻常百姓家。
小知识：什么是高清视频？
高清视频监控 篇7
1 采用星光级Exmor R背照式CMOS传感器
众所周知,低照度是指摄像机在低照度环境下的图像细节还原能力,也是选择摄像机夜视效果指标之一,同样感光面积的图像传感器,像素越高,分配到每个像素的感光面积就越小,一个曝光周期内的通光量就越小,低照度效果就越差,当然增大传感器面积尺寸,成本会高出几十倍,显然无市场优势。
(1) Exmor R:背照式CMOS影像传感器技术。背照技术能有效改善传统CMOS感光元件感光度不足的问题,其采用了和普通方法相反方向在没有布线层的一面接收光线的背面照射技术,由于不受金属线路和晶体管的阻碍,开口率(光电转换部分在一个像素中所占的面积比率)可提高至近1 00%,因此,这类CMOS传感器的灵敏度已经与CCD传感器接近,低照度下图像效果极佳,但集成度更高,功能更加丰富、性价比更高。
(2) NIR:其光电检测器采用最适于捕捉近红外光的构造,可以高效地捕捉近红外光,即使在黑暗中也能提供清晰的影像。
(3) WDR:DOL (Digital Overlap)宽动态技术,使逆光环境拍摄到的明暗画面细节更清晰、无色差、重影、拖尾等,克服了传统宽动态技术的缺陷。
(4) Pregius:采用低噪点CCD结构,实现了高画质的有源像素型CMOS影像传感器全局快门像素技术。在工业应用中,很多时候需要识别高速移动被摄体的正确形状,由于以往的CMOS影像传感器的电子快门功能为卷帘式快门,在原理上无法避免焦平面失真的发生,类似问题在此技术中都得到了较好的改善。
2 采用AF镜头
摄像机镜头如同人的眼睛一样重要,好的镜头能拍摄出日夜清晰、色彩真实的画面,也是视频监视系统最关键的设备,它的质量(指标)优势直接影响摄像机的整机指标。因此,摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统图像质量,也直接影响到照度及夜视效果。专业感红外的镜头采用特殊的镜片,能做到把430～900nm甚至更长波段范围的光线都聚集到同一平面上,所以不管白天还是夜视都能获得更清晰的图像。由于镜片材料特殊,又关系到工程造价,我们必须从镜头工艺技术来提高镜头质量。
(1)通透率:选用光学玻璃材质纯度高、多枚非球面镜片组合、多次研磨、镀膜来充分增强通透率达97%以上、红外光修正等。镀膜控制430～900nm甚至更长波段范围的光线都聚集到同一平面上,白天和夜间红外下都保证清晰不失焦或偏焦,对镀膜工艺的精确控制也是镜头清晰度的决定因素之一,也是决定镜头好坏的主要技术。
(2)进光量F:即F=f (焦距)/D (直径),也就是通常说的光圈大小,光圈越大,进光量越多,夜视照度就越好,景深就越短;光圈越小,进光量越少,夜视照度就越差,景深就越长。当然F值越小,镜头的价格越贵,工艺要求难度越大。
(3)智能双滤光片:白天可以阻止红外光对图像的干扰,夜晚可以增强低照度下的图像画质。这种双滤光片切换技术可使摄像机在白天获得色彩逼真的高品质图像,在黑暗环境中则提供高敏感度的黑白图像。
(4)防水镜片:镜头前面的外壳防水镜片镀有增透膜,使光线不受镜片反射而减低清晰度和图像效果,为能及时清理雨水和灰尘不影响日夜图像效果,特别设计雨刷功能,同时为避免内外温差过大导致起雾加装了加热和风扇系统。
(5)自动聚焦算法:AF优点是景深大,拍摄的清晰范围广,采用最新的VMC驱动机制及“爬坡算法”,比传统FF模组像素解析力高一半,但算法技术难度非常高。变焦AF镜头是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候,视觉和焦距就会发生变化,越远的景物变得越清晰,让人感觉像物体递进的感觉。
3 采坩高性能图像编解码处理芯片
视频编码器在监控系统中的作用是将前端图像、拾音器等设备采集到的音视频信号经过压缩编码,通过网络传输到后端的监控中心,主要是提供视频压缩或解压功能,但不同品牌型号处理器编解码能力不同,低码流、高画质、压缩比高等是市场关注最高的。
(1)低码流:可靠有效的编码算法,是芯片低功耗、高视频压缩比率、低带宽、低存储、快速移动物体无拖尾的有利保障。
(2)图像处理:4A自动控制在任何场景中均可以获得色彩逼真、清晰的图像画面,自动白平衡AWB、自动增益AGC、自动曝光AE和自动光圈校正Al,4A自动控制技术是衡量网络摄像机厂商技术水平的重要标志。
3 D-MCTF数字降噪、帧累积、AGC技术也在提升夜视图像效果的同时使得画面清晰干净。
(3)软件补偿算法:随着图像传感器技术的提高,以及图像降噪算法的应用,高清网络摄像机的低照度效果越来越好。由于高清网络摄像机的低照度下,图像噪点会比光线较好时增加很多,各种数字图像降噪算法也陆续应用于高清网络摄像机。比如,处理静态画面时使用三维滤波,而动态时则使用二维滤波。最佳方式是两种降噪算法结合使用,可以保留重要的细节,使图像更加平滑,并可以尽量减少运动物体形成的拖影,同时极大地改善视频的闪烁感。降噪的处理上还可以通过画面取样的细分、处理算法的提升、自动增益细化等来改善低照度摄像机的效果,处理完毕后再进行图像合并,出来的画面效果显得更加清晰和细腻。
(4)智能算法:融入ROI感兴区域、虚焦侦测、音频异常侦测、人脸侦测、动态侦测、入侵侦测等算法,有效提升夜间识别人、车等动态物体,通过自动变倍放大获取更细节的画面。
4 采用智能激光红外补光技术
低照度传感器摄像机搭配激光红外智能补光,可以说OLux照度下,人眼看不见的环境下使得摄像机依然能够拍摄到清晰可见画面,实现真正意义上的日夜型无间断监控,是平安城市、智能建筑、机场、港口等领域的最佳选择,普通红外的效率相对激光要差很多,为使夜视效果做到极致必须选择更好的补光源——激光红外。
(1)激光红外灯距离远:产品照射距离30～500米,最远可达3000米。
(2)激光红外灯低功耗高效率:激光红外灯2W夜视100米,普通红外灯30W夜视15米。
(3)激光红外灯亮度强:同等距离,激光亮度是LED红外灯的3倍以上,透雾能力强。
(4)寿命长:高效的电光转换率65%,使激光功耗非常小、热量小、衰减极少。
(5)智能分组控制:软件算法控制,分析获取镜头在不同倍数时激光灯自动智能远中近分组开启,而延长使用寿命和有效利用,保证夜视图像不过曝、无光晕、亮度均衡等。
供电和网络传输是在工程施工和安装时要特别注意的事项,保证供电电源,如延长电源线或集中供电,夜间红外开启后,负载加大而电压严重衰减,虽然开启机器工作正常,但红外功率不够,严重影响夜视效果。
如网络摄像机对供电有着相当严格的要求,据有关技术人员计算,须给每台网络摄像机DC 10.5～12.26V的电压,2A的电流,如若没有达到这个数据的话,在工程里,我们就会经常碰到红外灯功率不够夜视差、IR-CUT的没有进行切换而夜视差等问题,而将电压、电流调至上述标准之后,效果有明显改善。
5 结束语
总之,夜视效果是当今高清摄像机技术标准之一,夜视效果也是能让市场认可产品的重要评判标准。90%以上的治安案件都是发生在夜间,这是国际上统计的数字。所以夜间监控比白天监控更重要。一线大城市夜间照明已经足够了,成像清晰度较好。但是中国大部分城市和乡镇夜幕降临以后皆是一片黑暗,所以具有夜视效果是摄像机具有非常广阔的应用前景。另外,在没有条件外加光源的监控场地,也需要使用红外夜视摄像机,例如室外或者有大片空地的场景。在这种情况下,低照摄像机显示的图像效果还是很差,这时候也必须用红外夜视摄像机,以便得到更清晰的图像。
高清视频监控 篇8
1 高清视频监控存储现状与要求
1.1 现状简述
近年来,高清视频监控存储首先是由DVR进化而来的NVR,遇到了网络能力不足和大容量存储的问题。其次是IP-SAN,相对于NVR的分布式架构来说,IP-SAN采用了集中管理的方法,接入、存储和转发都需要依赖服务器,视频的数据量非常大,于是服务器承载了相当大的负载。
1.2 高清监控存储要求
存储系统的性能主要包括前端并发写入的路数、平台管理的能力以及视频回放的并发路数等。由于带宽大小、缓存速度以及数据处理能力等方面对高清监控的应用均存在不同程度的影响,多路并发写入能力在监控存储系统中要求更高,设备响应IO、处理能力等方面也相应有更高要求。
影响存储功能的因素主要可以分为三点:一、系统录像延长。这要求存储器要具备适应传输带宽的强大缓存能力;二、设备异常时自动切换。当出现数据过大导致设备发生性能发生变化时,存储系统应能自动切换为备份文件,这个功能可以将大容量数据在设备突然发生异常时及时保存不至于丢失;三、优化监控数据流。高速的数据流需要功能强大的读写能力,这不但要求存储系统能够在技术上达到智能存储的能力,还要能够在数据流因意外情况发生丢失或损毁之前将数据空间碎片覆盖,保护设备中已经存储的数据不受到损害。
如果想要在存储系统的性能和功能上有所突破,必须采用新的技术,引进大数据时代下的云存储,为监控存储系统的发展提供有效支撑。
2 大数据时代下的云存储
大数据具有典型的四大特点,分别是海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和密度低的价值。
云存储就是在大数据时代应运而生的一种技术。云存储是一种新兴的网络存储技术,通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能将网络中各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。首先,云存储的海量存储空间能较好地满足海量数据的存储需求;其次,其设备的线性扩展与收缩可以实现对数据的智能化管理。
3 云直存技术
3.1 云直存技术简述
云直存技术的系统内部具有专门针对视频应用优化的流媒体应用服务,借助流媒体的应用服务,云直存可以实现前端摄像头与云存储海量存储空间的直接对接。首先,云直存技术产自于“IT云存储”,但其主要特点是没有任何文件系统的继承。文件系统内频繁地删除或处理文件会产生大量的文件碎片,会降低文件系统的性能及稳定性。云直存技术的无文件系统设计通过直接与前端建立“一对一”交互,没有经过其他任何的设备或模块做中转处理或转发,实现了系统处理的高效率和高稳定。
其次,云直存技术支持多块硬盘同时故障的超级RAID5技术。传统的RAID技术用于保护监控系统文件中的数据,但出现系统内两块磁盘同时故障时,RAID技术便会失效,将导致数据无法继续输入也无法读出。
云直存技术通过存储虚拟化技术,将各种云存储设备虚拟化成一个统一的存储池,并能提供给多个系统同时使用。系统单元可管理256个数据节点,支持16PB空间,且系统能多域扩展无上限。云直存技术借助存储池可以实现为每个系统或者每个用途划分独立的存储空间。比如可以给视频存储,图片存储,视图库各自划分一个空间,也可以细化到为每个摄像头划分一个空间,实现文件与功能的灵活配置。
3.2 云直存构架
云直存系统采用了分层结构:
存储层:基于单个存储节点,管理本地的硬盘,文件和数据块。
存储管理层:提供存储资源虚拟化、集群自动化管理能力。
流媒体服务层:提供流媒体集群管理能力。
接入层:提供前端视频设备接入以及后端平台访问的功能。
业务层:根据用户需求将前端系统、云存储系统、监控平台进行对接后,在业务平台上进行可视化应用。
3.3 云存储系统设计
为了满足用户架构需求,监控云存储系统硬件架构采用数据中心集中和分布式结合的部署方式。数据中心部署中心平台以及云存储,数据可以通过平台来共享数据,实现集中管理的要求,降低运维成本。各站点采用NVR分式存储,实现就近存储、调阅的需求。
如图1所示,云存储系统采用集群化部署,保证系统的可靠性以及可用性;采用虚拟化技术,将存储资源统一为存储池。系统由元数据服务器和数据存储节点组成,元数据服务器负责节点管理、负载均衡调度、数据恢复;数据存储节点负责数据存储和读取。
3.4系统数据流图
3.4.1 录像&回放
录像流程:流媒体服务集群从前端取流,直写存储节点集群。流媒体服务集群支持N+M设备,当主节点发生故障后,热备节点自动接替,保证录像数据的完整性以及业务不中断。录像视频存入存储集群,由流媒体服务通过纠删码计算出视频数据以及冗余数据,切片存储在不同的节点上。录像视频的元数据信息同步到元数据服务器节点。存储节点根据容量和性能自动进行负载均衡,一方面将数据合理地分配到存储节点,另一方面也保证在节点故障发生时可以自动切换。
回放流程:流媒体服务器从多台存储节点读取录像数据切片进行合并,由于存在冗余切片,即使丢失数据切片,录像数据仍可完整计算出来。再由流媒体服务器将录像数据返回给客户端播放。
3.4.2 实时视频
实时视频流程的数据流程如图3所示。流媒体服务器参与转发,可以对视频流进行多份复制,可同时满足多用户实况和并发录像的多码流需要。
3.5 数据恢复
云直存技术采用的分布式系统,通过数据冗余和数据恢复可以屏蔽集群内的磁盘故障和节点故障。文件写入时,数据被分片冗余存储在不同的存储节点上,采用节点间冗余容错机制进行容错,可在组内任意损坏一个存储服务器节点的情况下保证数据的完整可靠性,降低硬件故障、网络异常等给系统造成的数据丢失风险。
以节点间4+1冗余策略为例,客户端在元数据服务器的调度下,将一定长度的文件内容切分成四个数据块,通过利用算法计算得到一份冗余数据,然后客户端将五份数据分发到元数据服务器指定的五台存储节点上,就完成了一次数据写入动作。这五台存储节点任意一台故障或节点内存储这份数据的磁盘故障,不会导致数据的丢失,从而实现了数据的高可靠性。
由于数据存储的时候被分片存储在不同的存储节点上,任意节点或者硬盘损坏,除了损坏的节点和硬盘,元数据管理服务器会调度其他所有的存储节点和硬盘参与恢复,以最大的速度将该硬盘上的数据恢复出来,维持数据健康状态。
4 结语
大数据时代下的云存储技术为高清视频监控存储技术的发展提供了保障及准备。用户可以通过云存储服务解决海量视频图像存储问题,并通过图像云识别帮助提升大规模图像计算能力,提高大数据挖掘的能力,使得视频数据价值可以发挥地更加完整。
摘要：作为云时代海量数据的来源之一,安防视频监控行业产生了海量的非结构化视音频数据和相关数据的存储、管理、分析等应用的要求。文章介绍了大数据下的云存储技术,同时对视频安防监控行业的新技术——云直存技术做了简要介绍。
关键词：大数据时代,云存储,云直存技术,安防监控,视频存储
参考文献
[1]赵金明.大数据时代的高清视频监控存储[J].中国铁路,2013(4):81-82.
[2]闫真才.高清视频监控系统存储的探讨[J].中国公共安全(综合版),2012(24):86-88.
高清视频监控 篇9
1 小型视频监控规模系统应用
小型视频监控系统指的是摄像头在80个以下的监控系统, 这种小型系统主要用于学校或者工厂的安保, 因为监控系统比较小, 一般这些监控场所都不设置专门的监控室, 也没有专业的监控人员。这种监控系统主要满足的是使用者对监控场所重要区域视频观察和记录的功能, 以便能够及时发现这些重要地方的异常, 及时对异常进行处理。还有一点就是满足对这些区域所发生的事件的记录功能, 以便事后的查看和取证。而为了满足使用者的这些需求, 高清NVR在小型视频监控系统应用上需要满足以下的各种要求。
1.1灵活
现在中国的网络上存在着多种协议, 尤其是小型监控系统用户, 他们所采用的网络也是种类繁多, 高清NVR在不同区域的部署尽可能地满足多种协议, 与多种网络都能建立联通的关系。这样在系统各个网络摄像头并网上, 它们就可以尽可能简单灵活地联接到距离最近的网络之上。而高清NVR对这些网络所传送的信息都能接收, 这样做大大方便了摄像头的并网和信息传送工作, 能满足不同用户不同网络的并网需求。也拓宽了高清NVR的应用市场。
1.2 方便
在小型监控系统的视频信息联网传输上, 各种网络传输环节NVR会尽量减少到最少, 尽量做到画面信息能够直达高清NVR接收设备上, 对于基于多种网络的监控系统, NVR可以做到信息对各种网络的直接穿透, 使监控系统的使用者能够实时地看到监控画面, 以便使用者能够及时地发现监控区域所出现的异常, 及时对异常情况做出处理。而且因为NVR接收设备使用者大多数都是非专业人员, 所以NVR在接受信息的操作上面大多简便易行。
1.3 可靠
在这种小型监控系统上, 有些使用者可能并不能实时对监控画面进行查看, NVR对于监控信息的及时储存就显得尤为重要, 一旦发生事故, 这是监控者查找原因的关键。NVR在整个系统的管理上, 既能保证网络摄像头本身对信息的储存, 又可以做到监控中心对监控信息的储存, 做到了双重信息储存, 在操作系统上NVR也尽可能地对其进行了简化, 这样可以有效地增强存储信息的硬盘可靠性, 增加文件储存的安全性。
1.4 安全
在NVR的设计中, 软硬件都采取嵌入式, 嵌入式软件和硬件非常地安全可靠, 不用担心外界木马的攻击导致重要信息外泄和系统瘫痪的情况。此外在物理保护上, 它有独特的保护电力系统, 可以保证整个系统不会出现锁死的情况。满足了使用者对信息能够进行及时的查看。
2 中型视频监控规模系统应用
相比于小型视频监控系统, 首先中型系统在监控网络摄像头的数量限制上远远多于它, 监控探头数量介于80与500之间, 通常情况下, 中型监控系统的大都会设有专门的监控室和专业的监控人员, 对于NVR的需求也是和小型系统有所不同
2.1 满足多画面
中型视频监控系统一般都会设有专门的监控室和监控人
员, 视频监控系统的使用者或者机构对于安保的要求普遍高于小型监控系统, 监控人员需要对数量众多的网络监控探头所传输回来的信息进行实时监控, 通常会在监控室建有大型的高清集中监控设备。高清NVR能够满足多画面和全屏监视, 把全部的网络摄像头IP纳入到后台管理清单之中, 支持高清画面的随时切换和全屏播放, 做到监控者能够随时调取查看系统中任何一个监控探头的高清全屏画面, 确保对监控区域的有效监控。
2.2 满足多要求
中型监控系统摄像头数量众多, 各种数据记录也十分冗杂, 在事后摄像头记录的查看方面, NVR能够做出高效快捷的反应, 要能够做到对指定日期, 地点的定点定时查询功能, 以便系统使用者能够及时或许所需要的监控信息, 满足对信息的各种查看要求, 视频的回放, 暂停, 指定时间回放等多种视频播放功能, NVR充分满足系统用户对于视频信息进行的各种操作要求。
2.3 满足信息安全
鉴于监控系统的特殊性, 它关系到监控系统使用机构的安全问题, 为了防止某些不法分子盗取篡改监控中心和摄像头所记录的视频信息, NVR支持重要信息的防删除功能, 对于系统管理员的权限设置有不同的等级, 不同等级的管理人员有不同的操作权限, 一般机密信息的查看与管理都掌握在高层人员手中, 可以有效地避免信息的泄露与更改。此外NVR还支持锁屏功能, 在无人看管的时候可以充分确定信息的安全性。
2.4满足智能化
在监控信息的传输方面, NVR为了方便用户及时便捷地接收到信息, 支持多种网络终端的接收。为了能够更加有效地对监控区域进行监控, 现在的NVR支持人面识别技术, 行走轨迹绘制和智能检查视频质量等一系列高科技信息技术。此外NVR还支持移动侦测, 抓拍图片和联动报警, 图片的抓拍和联动报警能够在监控机构发现异常情况的时候及时报警, 并具有取证的功能, 如果发生触及法律的事件, 有利于警方的快速侦破, 有效地保护了使用机构的生命财产安全。每个摄像头还设有语音设备, 不仅能够做到对所有监控点的广播通知, 在监控点的工作人员还可以通过摄像机与监控中心的人员进行通话, 有利于监控工作的进行。随着信息技术的不断发展, 未来NVR的各项功能会更加的完善, 而因为它操作的灵活便捷等特点, 它能够适应不同用户的多种需求, 具有更强的生命力和市场竞争力, 相信在未来的监控系统中NVR会有更加广泛的应用。
摘要：NVR的全称是Network Video Recorder, 它是一种硬盘刻录设备, NVR主要的功能是接收网络摄像机传输回来的数字视频码流, 并且对这些信息实施刻录储存还有进行管理。目前它主要应用于中小型的视频监视系统, 对这些监视系统所传输回来的视频信息进行刻录和管理。NVR可以实现对网络摄像头传输回来的视频信息进行储存的同时还可以进行视频的浏览和观看, 并且能够独立实现这种功能, 而不需要使用其它的软件与其它硬件客户端, 随着图像处理技术和信息科技产业的发展, NVR在近年来也有了飞速的发展各种画质更加高清的, 性能更稳定的NVR不断被研发推广出来, 下面我们就来探究高清NVR在中小视频监控规模系统中的具体应该和它所具有的特点。
关键词：高清NVR,监控系统,应用特点
参考文献
[1]徐海峰.新一代NVR设备的研究和设计.软件工程, 2010.
高清视频监控系统的质量检测 篇10
随着近几年来安防领域科学技术的不断发展以及平安城市视频监控工程的推广,高清视频监控系统的产品日趋完善,并被大量地应用到安防视频监控系统工程中,高清视频监控这个概念已经被越来越多的用户和厂商认可,高清所带来的超高画质、超宽场景给人以极大的视觉震撼。单从清晰度来说,标清摄像机已经接近极限,在短时间内也没有提升的空间;而高清摄像机在清晰度方面可以说正处于快速提升的阶段,从百万像素,到200万,再到300万,500万等都已经有相应的产品在市场上出现,随着高清摄像机技术的日渐成熟,高清视频监控系统已经越来越广泛地应用在安防领域。与此同时,高清视频监控系统的质量也受到越来越广泛的重视。
高清视频监控系统,指的是图像的前端采集、传输、存储和显示等采用高清监控设备组成,图像原始分辨率大于等于1920×1080(或同等级像素),系统图像水平清晰度大于等于800TVL的视频监控系统。之前国家制定的GB50348-2004《安全防范工程技术规范》,其中明文规定了对视频监控系统工程的质量检查以及检测验收的一些技术性的要求,但是当时制定的都是针对标清视频监控系统的内容,到目前为止国家尚未有针对高清视频监控系统的相关标准,但是国家已经注意到这方面的需求,现在《数字高清视频监控系统技术要求》征求意见稿已经出台。本文就主要围绕高清视频监控系统质量检测的内容和方法展开系统的分析与探讨。
2 高清检测不同于标清检测
目前标清监控系统的检测主要依据的标准是GB 50348-2004《安全防范工程技术规范》,检测内容主要包括系统功能与主要性能、安全性及电磁兼容性、设备安装检验、线缆敷设检验、电源检验、防雷与接地检验六部分。因为标清监控系统主要还是模拟视频监控,是除显示设备外的视频设备之间以端对端模拟视频信号传输方式的监控系统。而GB 50348-2004《安全防范工程技术规范》配套标准GB 50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》中规定模拟视频监控系统实时显示黑白电视清晰度应大于等于400TVL;实时显示彩色电视水平清晰度应大于等于270TVL;回放图像中心水平清晰度应大于等于220TVL。所以标清视频监控系统在检测中主要应用清晰度测试卡进行测试,但是标清清晰度测试卡的最高清晰度只能达到450TVL,而目前我们针对高清视频监控系统检测用的HDTV通用型测试卡的最高清晰度则可以达到120 0TVL。
模拟视频信号的传输主要采用SYV75-3或SYV75-5的同轴电缆,我们在检测标清监控系统中发现监控图像常常有干扰现象,主要原因可能是电力系统与信号传输系统的线路在一个线槽或桥架内传输(俗称混穿)而造成的电源干扰,所以我们在检测标清监控系统时,会重点检查系统的线缆敷设情况。而数字高清视频信号的传输主要采用光缆或双绞线,要求采用数据结构独立的专用网络,抗干扰能力强,所以在检测高清视频监控系统的传输设备时,重点测试的是传输设备的QoS技术指标(传输带宽、时延、时延抖动、丢包率等)。
同时,因为高清视频监控系统的传输主要采用网络传输,所以对安全性的要求比标清监控系统要严格很多,不仅需要检测包括标清监控系统的设备、器材的安全,还需要检测物理设备安全、运行安全、信息安全及通信和网络安全。
3 高清视频监控系统的基本功能检测
高清视频监控系统一般由前端采集、传输、显示、存储及控制等主要部分组成。系统各种配套设备的性能及技术要求应协调一致,以保证高清视频监控系统的图像质量满足要求。
3.1 前端采集
高清的视频效果保证首先来源于高清信息的采集,如果没有前端高清视频采集,无法谈及后端的高清效果。所以在高清视频监控系统的质量检测过程中,要求前端采集设备应能清晰有效地采集监视目标和现场图像,其光学分辨率应达到高清的采集要求。应能适应现场照明条件,在环境照度不满足视频监控要求时,应配置辅助照明。
3.2 传输
除前端采集外,高清编码及传输也是监控系统中不可缺少的重要环节,高清视频常见编码格式有H.264、M-JPEG、MPEG4等。而在传输过程中,高清意味着需要更高带宽。所以在检测中,要求系统有线传输最好采用数据结构独立的专用网络,传输距离应与传输介质相匹配。在一些平安城市或多级联网的项目中,大都采用专网或者光纤。相比模拟传输,数字网络传输高清视频具有得天独厚的优势。系统传输如果采用公共网络,则要检查是否有防泄密的加密措施。如果采用无线网络进行视音频信息传输时,前端采集设备则应检查是否能做到对关键数据进行加密。
3.3 显示
高清的解码显示通常由高清解码器或者高清网络矩阵来完成,通过高清解码器或者高清网络矩阵配合网络键盘使用可以实现画面切换、高清上墙、轮询切换等。受高清电视技术发展的影响,监控显示设备的高清化速度非常快。所以我们在检测中要求显示设备的分辨率应不低于摄像机的分辨率,系统所使用的解码设备的编码能力应与视频源相适应,并支持选用的显示设备显示。
3.4 存储
录像信息应能清晰还原前端设备所采集的原始图像,所以每路存储的高清图像分辨率应不低于1920×1080(或同等级像素)。在保证图像质量的前提下,配置的存储设备容量应能满足录像存储要求,对于重要数据应能备份存储,而存储介质多半是采用我们常见的硬盘,容量一般是TB级别,随着2TB硬盘甚至更高容量的产品走入我们的视线,大型高清监控系统PB级海量存储解决方案也得到普遍应用。
3.5 控制
控制设备应能对高清视频监控系统各个部分进行设置和控制。从安全角度考虑,要求系统控制应设置管理权限,通过授权对前端设备的各种动作进行相应操作权限的控制。同时要求控制设备中用于数据库、视频分发、安全认证等重要信息的服务器最好采用双机备份方式。
4 高清视频监控系统的系统技术指标检测
在正常工作条件下,高清视频监控系统图像原始分辨率应大于等于1920×1080;系统图像水平清晰度应大于等于800TVL,准高清应大于等于600TVL,小于800TVL;图像画面的灰度应大于等于8级;图像质量可按五级损伤制评定,图像质量主观评价不应低于4分。
4.1 图像原始分辨率的检测
网络接口的摄像机通过厂家提供的客户端软件进行抓图,再通过第三方软件对所抓取图片直接读取图像尺寸。如Windows操作系统下,查看图像属性,读取图像尺寸。
4.2 图像水平清晰度的检测
用照度计测量并记录被测摄像机监视视场内被测清晰度处的现场照度,作为参考。在摄像机前端,设置反射型清晰度测试卡,调试测试卡与摄像机的距离,使其消隐的界限与测试卡的边界一致时,用目视法观察监视器图像中心楔上能分辨的最大线数,读数并记录。
4.3 图像灰度等级的检测
用照度计测量并记录被测摄像机监视视场内被测清晰度处的现场照度,作为参考。在摄像机前端,设置彩色电视灰度测试卡。摄像机摄取图像信号,在监视器图像接近满屏时,用目视法测量可分辨的最大亮度鉴别等级,读数并记录。
4.4 系统图像质量的主观评价
用照度计测量并记录被测摄像机监视视场内被测清晰度处的现场照度,作为参考。观看距离应为监视器高度的6倍,室内照度应满足监控室设计要求。参加主观评价的评价人员应不少于5名。检测方的评价人员应不少于2名。浏览系统全部画面显示图像,随机选取前端摄像机摄取现场图像,其中应包括最差画面,根据图像的劣化程度,按五级损伤制进行评价打分,分数直接对应级数。求出算术平均值作为最终评价结果。
计算方法:统计所有观看人员的评价结果,与平均分数相差2分以上的为无效评价,去掉无效评价,求出平均值作为最终评价。
图像质量五级评分标准详见表1。
4.5 信息延迟的检测
高清视频监控系统经由有线传输或无线传输时,都应测试其信息延迟时间。因为数字高清摄像机以网络方式输出压缩视频信号,到达显示端必须解压缩还原出原始视频,这一过程必然导致存在一定的信息延迟,所以延迟是一个非常重要的数据,延迟的长短反映了软件的处理性能与稳定性,同时也影响到摄像机的正常应用。以测试视频报警联动响应时间为例介绍测试方法,人体参考目标在探测器设计探测范围边界上,以均匀的速度,选择最短距离通过探测区和联动摄像机视场,触发报警及报警联动系统。用秒表测试在响应指定显示器上所显示图像及联动摄像机录制图像所需要的时间。
4.6 带宽估算
网络型高清视频监控系统还应测试其带宽是否能满足前端设备接入监控中心、用户终端接入监控中心的带宽要求并留有余量。需查看单路视频码率并进行估算。
5 结束语
思科推出高清视频会议系统等 篇11
本报综合消息 网络设备制造商思科系统公司日前推出了高清视频会议系统TelePresence，旨在帮助企业实现远程商务交流与协作，提高生产率。
思科公司利用其在互联网协议（IP）网络上的视频、音频和远程通信等技术上的一系列创新和突破，赋予了“面对面”交流以新的定义。
TelePresence包括了思科在网络架构和应用设计上的一系列发明创新，包括达1080p解析度的超高清晰视频画面、几乎无法察觉的端到端延迟和宽带空间音频等。
此举是思科公司以传统的网络路由器和交换机业务为基础，向视频设备市场进军的最新举措。思科今年2月收购有线电视机顶盒制造商Scientific Atlanta，开始实施视频战略。
思科新兴市场技术集团的总经理Marthin DeBeer说：“这是自IP路由器发布以来，思科最重大的一次产品发布。”
思科称，这种产品在未来5至7年可能造就10亿美元的业务。几位看过思科新系统演示的分析师认为，TelePresence有可能与惠普的Halo Collaboration Studio和Teliris、Polycom等公司的高清视频会议产品产生竞争局面。TelePresence将从12月份开始供货，最初提供两种型号的产品。
Windows XP升级推迟至2008年
本报综合消息 10月24日，微软再次推迟了Windows XP Service Pack 3的发布日期，确定为2008年上半年。
由安全补丁、隐患补丁和其他常规更新以及新附加件构成的Windows XP SP3原定于明年发布。但微软最近在其Windows服务包路线图网站上更新了有关SP3的信息。据该网站说，用于XP家庭版和专业版的SP3现在计划于2008年推出，并指出这个新日期为“初步日期”。
如果微软能按照这个时间表做的话，SP3将在该公司2004年8月发布Windows XP SP2的近4年后推出，在XP继任产品Windows Vista发布的1年多之后才面市。针对企业用户的Windows Vista将于今年年底上市，用于家庭用户的版本将于明年年初上市。
而此前发布的Windows服务包的一般间隔是一年到两年。一年前，非正式SP3预览版出现在网络上，尽管当时微软说它还没有决定是否再发布一个XP服务包。
微软还将Windows Server 2003 SP2的发布日期由今年年底推迟到明年第一季度。
Windows XP升级推迟至2008年
本报综合消息 10月24日，微软再次推迟了Windows XP Service Pack 3的发布日期，确定为2008年上半年。
由安全补丁、隐患补丁和其他常规更新以及新附加件构成的Windows XP SP3原定于明年发布。但微软最近在其Windows服务包路线图网站上更新了有关SP3的信息。据该网站说，用于XP家庭版和专业版的SP3现在计划于2008年推出，并指出这个新日期为“初步日期”。
如果微软能按照这个时间表做的话，SP3将在该公司2004年8月发布Windows XP SP2的近4年后推出，在XP继任产品Windows Vista发布的1年多之后才面市。针对企业用户的Windows Vista将于今年年底上市，用于家庭用户的版本将于明年年初上市。
而此前发布的Windows服务包的一般间隔是一年到两年。一年前，非正式SP3预览版出现在网络上，尽管当时微软说它还没有决定是否再发布一个XP服务包。
高清视频监控系统在铁路的应用 篇12
关键词：铁路,高清,视频监控
近年来, 铁路建设持续保持较快的发展势头, 为了保障铁路运营安全, 视频监控系统受重视程度日益提高, 应用也越来越广泛, 同时, 对图像的清晰度要求越来越高。目前铁路应用的视频监控系统主流还是模拟方式, 看不清楚图像细节, 随着高清视频技术的日渐成熟, 其成本也在逐渐下降, 高清视频监控系统已经开始推广应用于铁路大型客运站。
1 高清的发展及概念
高清视频监控系统主要是为了解决人们在正常监控过程中“细节”看不清的问题。高清的定义最早来源于数字电视领域——高清电视, 又叫“HDTV”, 是由美国电影电视工程师协会 (SMPTE) 确定的高清晰度电视标准格式, 是数字电影成像技术和计算机技术的完美融合。
电视的清晰度, 是以水平扫描线数作为计量的, 视频标准从低到高依次为720p、1080i和1080p。其中, 数字后的i和p分别表示隔行扫描 (Interlace scan) 和逐行扫描 (Progressive scan) , 而数字反映的是高清影片的垂直分辨率。像720p就是指1280×720逐行扫描, 1080i就是1920×1080隔行扫描, 这是一种将信号源的水平分辨率按照约定俗成的方法进行缩略的命名规则。达到720p以上的分辨率, 是高清信号源的准入门槛, 720p标准也被称为HD (高清) 标准, 而1080i/1080p被称为Full HD (全高清) 标准。其中, 1080p是目前最高等级的高清视频清晰度标准。对于快速移动目标的图像采集, 相比隔行扫描, 逐行扫描可以获得更好的动态图像, 因为隔行扫描会产生图像晃动的现象。日常人们更习惯于采用像素的概念来表示摄像机的清晰度, 比如720p即1280×720分辨率, 达到92.16万, 约等于百万像素;1080p则是1920×1080, 像素值达到了207万。720p和1080p可以分别叫做百万像素和200万像素高清摄像机。目前铁路上已经应用了这两款百万及以上像素的摄像机。
2 真正的全高清
高清监控并不仅仅要求摄像机实现高清, 摄像机要实现高清并非难事, 只要采用百万高清的CMOS或CCD就可以达到高清标准, 但摄像机的高清并不代表系统的高清。要实现真正的高清监控, 必须从视频源的采集、视频信号的编码压缩、视频信号的传输、视频的浏览、录像文件的回放等诸多环节全面支持高清;对客户而言, 高清只有在包含了前端、平台、存储、浏览、显示等各个环节时才有意义, 才算实现了真正高清视频监控, 下面以高清传输和高清编码为例, 予以说明。
2.1 高清传输
以200万像素摄像机为例, 非压缩视频带宽为800 Mbit/s, 可通过1.25Gbit光纤模块传输;若是以太网传输, 必须压缩编码以适应网络环境。光纤传输通常需要点对点光缆敷设, 相对以太网来说成本较高。光纤的优势在于其传输非压缩的视频可达到无损耗、无延时的良好效果。
2.2 高清编码
编码压缩的目的就是为了解决传输高清视频网络带宽的占用和存储空间的节省, 现在比较流行的高清视频主要以两种压缩文件格式存在:一种是MPEG-2压缩标准;一种是H.264压缩标准。MPEG-2压缩带宽最高可达30~50 Mbit/s, H.264压缩带宽最高约为8 Mbit/s。从网络传输和视频存储开销来看, H.264压缩标准是目前高清视频比较理想的编码压缩算法。
3 铁路既有高清视频监控系统
铁路既有高清视频监控系统主要应用于铁路客运站安检、变电站、铁路货运作业等区域。需要重点防范、应用规模较大的区域为客运站安检区域, 下面重点描述安检区域高清视频监控系统。
3.1 铁路安检区域高清视频监控系统概述
铁路安检区域的视频监控系统建设多采用720 p准高清视频采集, 实现对旅客正面面部特征、旅客进站安检过程及行李特征的监控。视频图像采用本地存储;并预留相关视频上传网络接口。
安检区域视频监控系统由720 p准高清像机、高清视频监控终端、视频监控软件、视频存储、Po E交换机、Po E光电转换器及配套设备组成。其中, 在客运站各个进站口处设置摄像机, 在车站大厅安检台附近或车站安检室或车站派出所放置高清视频监控终端和交换机设备, 集中实现对各个安检仪监控图像的实时查看、录像存储、图像回放和调用功能。
3.2 铁路安检区域高清视频监控系统结构
本系统由高清网络摄像机、高清视频监控终端、视频监控软件、视频存储、Po E交换机及配套设备组成。在本地实现图像集中存储并预留上传调用接口以备后期接入铁路局视频区域节点。系统结构见图1安检区域高清视频系统结构图。
在各个客运站进站口处设置高清网络摄像机, 在车站大厅安检台附近或车站广播室放置高清视频监控终端和交换机设备, 网络硬盘录像机设备 (简称NVR) 集中实现对各个安检仪监控图像的实时查看、录像存储、图像回放和调用功能。
(1) 视频采集点。
视频采集点设备包括摄像机 (含镜头) 、摄像机护罩 (室内) 、支架、光纤收发器等设备。每台安检仪设置4台720p准高清摄像机, 实现对旅客正面面部特征、旅客进站安检过程及行李特征的监控, 摄像机监控位置见图2安检区域摄像机位置分布图。4台高清摄像机中其中2台高清摄像机监视安检仪, 1台高清摄像机监视通过安检门的人员, 另一台高清摄像机监视这一套安检设备的整个场景。
采集点采用支持高清IP百万像素摄像机, 根据监控距离远近要求选配不同规格的镜头, 配置防护罩, 支架等, 防护等级符合IP65标准。摄像机设备采用吊装或壁架安装方式;安装高度根据现场条件定为2.5~4.5 m, 以能清楚监控旅客安检过程及行李特征为宜。其中一台摄像机采集旅客正面面部特征图像, 另一台摄像机采集安检过程和行李数量及特征图像。摄像机的数据传输通过超五类网线及8芯光缆沿客运站大厅墙面敷设。
(2) 高清视频监控终端。
在客运站任意网络可到达的地方, 根据需求设置视频终端。实现对安检口视频的实时调看及录像回放。
(3) 承载网络及接入接口。
本系统新设网络交换机组建本地局域网, 预留与既有视频网络联通条件, 客运站内高清IP监控点均为百万像素, 720p分辨率, 每路对网络的带宽需求范围为4~5 Mbit/s。本系统最终要接入至铁路局综合视频监控平台, 预留软件接口。
(4) 视频存储方案。
视频存储采用本地存储方式, 各站均采用NVR设备直接本地存储。本系统单路视频存储时间暂定10天, 单路视频带宽按4 Mbit/s计算, 则单路视频存储容量为:4 Mbit/s×3600 s×24 h×10 d/8/1024/1024=0.4TB。每座车站根据实际的高清视频数量合计可得出视频存储总容量需求。
(5) 对其它系统的需求。
视频采集点至视频接入节点之间需要敷设电缆/光缆提供视频、控制信号的传输媒介。系统采用H.264数字压缩编码方式传送视频图像, 每路视频的带宽需求为4~5 Mbit/s。每台高清视频监控终端按同时调看4路考虑, 共需要12 Mbit/s带宽。
3.3 铁路安检区域高清视频监控系统功能
高清视频监控终端主要功能如下。
(1) 高清摄像机的实时监控、录像以及回放功能。
在监视终端上能够选择不同的摄像机获取实时图像。具有时间序列搜索引擎, 能直接在重新格式化的硬盘里存取视频及图片文件, 使用者只需轻松移动鼠标, 就可以以极速搜寻及回放影像。
(2) 电子PTZ控制功能。
电子PTZ控制窗口允许用户控制所选摄像机上下左右移动, 以及图像放大、缩小等操作。
(3) 视频压缩功能。
遵循H.264压缩标准, 在保证画面质量的前提下, 实现对监视画面的数据压缩。
(4) 视频存储录像功能。
支持计划存储、交互存储以及报警联动存储等;可在监视终端上按时间、地点、报警量检索存储录像;可以回放选定的存储录像。
(5) 多码流图像功能。
支持多码流影像, 用户能根据原视频, 利用窗口分割功能, 将重要监视区分出1~2个副视频, 主视频与副视频为不同的码流, 可以独立调整张数, 画质等, 并可分开录像。通过多码流功能, 可以弹性管理带宽及存储空间的使用。
(6) 事件列表功能。
提供事件列表方式, 包括系统事件及录像事件。可选择事件列表中项目, 查找对应系统事件信息或录像片段。同时, 提供按时间、按摄像机编号等多种录像片段检索方式。
(7) 多画面显示功能。
在单个监视终端上, 支持1/4/6/12/16画面布局方式。可针对每个画面分别任意指定摄像机, 实现对多点的同时监视。同时支持对任选一路图像以全屏方式显示。
(8) 分组与巡航功能。
可通过增加分组的方式来观看多路视频图像, 并可自动在不同分组间切换。若某路视频发生报警, 可自动切换至该路视频。在正常情况下, 视频监视终端自动巡航不同组别的图像。
(9) 报警功能。
当产生行为分析报警、系统间联动报警、系统内部报警时, 视频监视终端自动弹出报警信息及相关报警视频。
(10) 地图功能。
支持HTML格式地图, 用户可从网络地图搜寻网站找到HTML格式的地图, 下载后经过简单设定, 即可轻松将摄像机放置在地图上任何一个角落, 便可完成地图配置。警报发生地图弹出后, 使用者可直接从地图上点选摄像机, 即可看到实时画面。
(11) 资源及设备管理功能。
对系统中所有摄像机、视频服务器、编码器、解码器等资源及设备集中管理, 从而达到对系统资源的综合调配。
(12) 用户管理功能。
对系统内用户信息进行统一管理, 支持用户注册、修改、删除等操作。
(13) 权限和优先级管理功能。
系统管理员拥有分配权限, 可以添加或删除其他用户以及修改用户权限, 可进行全线的权限和优先级管理, 各视频监视终端根据管辖范围和权限调看图像。
4 结语
“高清”对于视频监控系统来说并不是件容易的事情, 它涉及到监控系统的颇多环节, 从前端摄像机到传输、存储、显示设备, 只要有一个环节满足不了要求, 就达不到“高清”的效果。随着计算机技术和多媒体技术的发展, 高清视频监控的普及将成为必然的发展趋势。
参考文献
[1]师研, 侯宗友, 吴平, 高清趋势下铁路综合视频监控系统架构[J].中国铁路, 2012 (4) .
[2]GT/T669.3-2009, 城市监控报警联网系统技术标准第3部分:前端信息采集技术要求[S].
[3]GT/T669.3-2009, 城市监控报警联网系统技术标准第4部分:视音频编解码技术[S].
[4]GT/T669.3-2009, 城市监控报警联网系统技术标准第5部分:信息传输、交换、控制技术要求[S].