视频监控技术的发展过程,按主流设备的发展情况,可以分为3个大的阶段:
从20世纪70年代开始,又被称为闭路电视监控系统(Close Circuit Television,CCTV)。模拟视频监控系统的组成包括4个部分:
视频信号采集部分
信号传输部分
切换控制部分
显示与录像部分
(1)视频信号采集部分
主要功能是将光信号转变为电信号。主要视频采集设备包括摄像机、镜头、防护罩、支架、解码器、电动云台等。
(2)信号传输部分
类似于网络TCP/IP七层架构中的物理层,能够将转变为的电信号传输到矩阵主机或大屏幕上,或是反向将矩阵主机控制终端的电信号发送给解码器以控制云台操作。是一个负责是负责视频信号的上行传输和下行传输的部分。主要设备是各种各样的线缆,包括信号收发器、信号放大器、铜缆、光缆等。
(3)切换控制部分
系统的核心部分,主要功能是进行视频图像的切换及前端设备的控制。这一部分的设备主要包括矩阵控制器、控制键盘、控制码发生器等。
(4)显示与录像部分
主要用来记录显示前端摄像机传输过来的视频信号。简而言之,就是类似于我们在生活中常见的投影仪。显示与记录设备主要包括监视器、画面分割器、多画面处理器、磁带录像机等。
20世纪90年代开始,其核心设备是硬盘录像机(DVR),其功能主要是模拟信号由DVR实现数字化编码压缩并进行存储。DVR由视频采集卡、编码压缩程序、存储设备、网络接口及软件体系组成。DVR产品形态有两种,一种是PC式,一般采用工业主板加视频采集卡的构架。软件建立在windows或者linux操作系统上,功能强大;另外一种是嵌入式,基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统。结构单一,性能稳定。DVR的优势在于录像时间长、支持多路同时录像、图像质量不会随着时间的推移而变差。在DVR所涉及的技术中,编码压缩技术尤为关键,目前主流算法包括JPEG和MPEG-4两种,而升级改进的算法则为H.264。
智能网络视频监控的主要功能是可以实现视频网络传输、远程播放、存储、视频分发、远程控制、视频内容分析与自动报警等。主要构成包括网络摄像机(IPC)、视频编码器、高清摄像机、网络录像机(NVR)、海量存储系统、视频内容分析以及中央管理平台等。
(1)中央管理平台
网络视频监控应用中有关软件的统称,其构成形式多种多样,主要功能是资源的管理、媒体的分发、存储管理、告警服务、用户服务等。
(2)网络录像机(NVR)
NVR主要完成视频的存储、转发与回放。与DVR的显著区别在于NVR不直接与模拟视频信号连接,其存储和转发的是前端设备已经完成编码的视频流,且NVR必须配合网络摄像机或编码器才能构成完整的系统。
(3)解码显示设备
将网络传输过来的数字视频信号还原成模拟信号进行输出显示。
(4)视频内容分析
VCA来源于计算机视觉,它能够在图像及图像描述中间建立映射关系,从而使计算机能够通过图像处理和分析来理解画中的内容。VCA主要应用到智能网络视频监控系统中,智能网络视频监控系统将大量的、枯燥的视频内容分析工作交给编码器或计算机,将保安人员从传统的繁重监控任务中解脱出来,实现系统自动探测跟踪并触发报警。
