浅析视频监控系统 五项性能将成发展方向

2008-11-27 17:03:02来源: it168

  随着网络技术、视频编解码技术、存储技术的发展,视频监控业务的应用前景已经越来越广阔,成为企业、幼儿园、交通、保安、金融、公安等各行各业广泛应用的监督手段和管理资源,并且成为电信运营商一个新的利润增长点。而随着构建和谐社会、建设平安城市的需要,以及奥运会强劲的需求,市场对视频监控网络的需求也将越来越旺盛。

  1.视频监控发展历程

  视频监控系统的发展只有短短二十几年的时间,从最早的模拟监控到数字监控再到现在的网络视频监控(如表1所示)。初期,视频监控系统仅用于一些专业很强的行业中,如金融行业、公安系统。后来,出于行业之间对相互共享视频监控信息的要求,城市中各行各业的视频监控被融合在一起。而现在,视频监控的需求开始进入普通家庭,如平安城市、小区监控、室内监控、智能楼宇等。

  表1  视频监控发展

  图1所示是一个目前比较常用的基于IP网络的视频监控系统,系统的Client/Server结构在监控终端有客户端软件支持,可以配合服务器灵活的处理各种监控过程,有利于的实现实时的远程控制。由图可知,服务中心和监控终端、监控中心是系统的重要组成部分,数字视频信号一般基于网络传输,绝大多数视频监控系统采用局域网结构,如果与其他业务网络(如移动网络、广电网络)共同使用时,也能融为一体。

图1 常用的视频监控系统结构图


2.网络视频监控最新动态

  据调研报告显示,在技术进步和价格降低等因素的共同推动下,目前基于IP网络视频监控的市场在2006~2010年间将增长近十倍,到2011年,全球智能视频监控行业将超过90 亿美元。由摄像机、视频服务器、外围设备和软件等构成的IP监控各种设备的市场总额2010年将达到71亿美元,远高于2006年的7.35亿美元。而到2009年底,全球IP监控摄像机市场份额将超越传统的闭路电视CCTV市场份额。

  随着明年奥运会带来的巨大需求,中国2008 年市场也将达到60亿元,而IPv6视频监控网络将统一监控奥运场馆、奥运村、奥运小区、奥运通信机房等。针对中国市场,中国电信、网通等运营商,以及TI、恩智浦、海思、海康威视和Axis等厂商都在未来网络视频监控应用上加大了投资和开发力度,应用趋势主要体现在:

  (1)无线视频监控

  无线视频监控是当前多媒体通信和移动通信交叉的研究热点,系统采用宽带无线信道传输视频信号,使监控系统不受复杂地形的影响,从而扩大覆盖范围。如图2所示,通过家庭网关和家庭网络,用户可以将电脑、IPTV、信息家电、摄像机、感应器等进行WLAN或GPRS/CDMA组网,通过Internet实现了解情况,控制开关、门、电器,还可与红外线系统结合联动应急报警中心。

  图2  无线应用的监控网络

  (2)运营商的视频监控网络

  随着宽带视讯业务逐渐成为运营商竞争的焦点,运营商也参与到视频监控的行业中来,它可以提供视频监控所有的服务、平台及终端设备。目前国内运营商提供的IP监控视频服务如全球眼、宽世界、我的e家等。如图3和图4所示,此类方案采用ADSL、WiFi、VPN、VDSL等技术实现视频接入,采用流媒体转发平台来实现视频数据的转发。

  目前,中国电信的全球眼视频监控业务一般采用MPEG4/H.264视频压缩标准,速率在300k~2Mbps之间(夜间视频监控业务要高一些),帧率1-30fps可调,分辨率为CIF352×288(PAL)或D1 704×576(PAL)。单服务器实时流媒体可以转发768路的512kbps并发码流(时延<0.5s),点播512路的512kbps并发码流(时延<2s),监控设备并发接入数为4096路,远端录像最长保留时间3个月,可点播的录像为0.5小时。

  图3全球眼网络结构

  图4全球眼监控显示系统

  (3)智能视频监控

  智能视频监控系统包括基本的动态目标的检测、分类和跟踪,以及拓展的生物识别(包括指纹、掌形、面相识别、虹膜等)和行为模式分析,例如目前应用的3600全景智能球,又称全景智能监控。利用智能视频监控,可用于车牌识别、面部识别、目标跟踪、火灾探测等,也是视频监控业务从网络化走向智能化,迈向第四代的关键。

  (4)手机视频监控

  据预测,2007年全球手机用户总数将达到32.5亿人,占世界人口总数的一半左右,并以每天100万的速度在增长。在此基础上,伴随着FMC固定移动融合,随时随地的视频浏览和安全监控相结合的手机视频监控需求应运而生,应用领域十分广泛,像家庭监控(例如小孩照料、宠物看管和财产保护)、专业监控、交通监测、实时广告等业务已经为大众所接受。
3.网络视频监控常用技术

  如今,网络技术已经发展得很成熟,实现远程网络监控是一个发展趋势,为了提高系统的视频图像质量与通用性,国际的ITU-T国际通信联盟、ISO组织以及国内的信息标准化组织为视频图像信息的压缩编码制定了许多标准,并被迅速应用到图像与视频压缩上。例如,以前的数字视频监控的图像格式主要以MJPEG与MPEG2为主,后来出现了MPEG-4、H.264,以及现在国内大力发展具有自主产权的AVS。

  表2是常用的用于图像与视频压缩的标准,其中JPEG是目前常用的图像压缩格式之一,广泛应用于图像信息的传递与存储领域;H.263和H.264是目前常用的视频压缩标准,可以在窄带信道上传递流畅的视频影像;而MPEG-4由于自身具有的适应性和可扩展性,更适于交互AV服务以及远程监控。

  表2  视频监控常用的标准

  4.展望:实时性、安全性、远程性、高清性、移动性

  未来的视频监控系统,融合了IPv6、3G宽带移动无线网、卫星通信网等技术,可以归纳为"5W",即任何一个授权者(whoever)在任何时候(whenever)、任何地点(wherever),能通过任何一种手段方式(however),获取任何一个被控对象(人或物)(whichever)的任何信息(whatever)(视频、语音、数据),形成一个高度智能化的完备的监控网。而目前,大规模的网络视频监控业务尚处于起步阶段,网络化、数字化、智能化是必然趋势,用户对其功能的需求也体现出多元化与系统化,主要表现在以下几个方面:

  (1)实时性

  视频监控发展的关键和问题都在于它的实时性。未来的视频监控将不仅仅局限于被动地提供视频画面,更要求能够识别不同的物体,发现异常情况以最快和最佳的方式实时发出警报和提供有用信息。可以预测,在这方面流媒体技术将得到广泛的应用,例如,一路GIF 分辨率、25 帧的实时视频图像约需占用30Mbps÷的带宽,而采用流媒体技术仅占用500Kbps- 1Mbps的带宽。

  (2)安全性

  视频监控网络的安全包括监控资源安全性、联网安全性、用户安全性,而系统复杂化、用户的多元化,加上视频监控本身的业务特点必然对其对信息安全的高要求,因此如何保证用于家庭安全、工业控制等远程视频监控的安全性在未来还需要深入研究。

  (3)远程性

   随着宽带网络的普及和速率的提升,视频监控逐渐从本地监控向远程监控甚至超远距离监控发展,远程视频监控的突出优点在距离和控制等方面,能完成对分散控制网络的状态监控及设备维护等。

  (4)高清性

  目前常用的标清视频监控的清晰度已经达到540线(彩色)/570 线(黑白)水平,而随着价格降低,更高清的系列也在普及。超高画质的视频图像为面部识别、交通监控等分析提供了保障。同时,高清视频监控还可以与其他视频业务,如IPTV,共同来传输实时视频信息与录像视频信息。


  (5)移动性

  未来基于3G/B3G移动网络的无线视频监控,将能解决了移动状态下和应急指挥方面的监控需求,它具有的高灵活性和机动性也满足了车载无线监控和便携无线监控的需求,同时也促使监控终端向便携化、小型化的趋势发展,最终达到移动、随时随地的部署监控的理想境界。
  
  5.结束语

  从以前的模拟监控到现在的数字监控、从落后的现场监控到先进的远程监控、从有人值守监控到现在的无人值守监控,视频监控正走向数字化、网络化、规模化,未来的视频监控系统中,数字化是基础、网络化是支撑、智能化是目标。

关键字:视频监控

编辑:潘争 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2008/1127/article_1222.html
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