1視屏監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展.ppt

1、,視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷史,講解人：蒲亮,Email : ,四川省電信有限公司成都市分公司,2007年3月,視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述,視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個不同階段：,1、模擬視頻監(jiān)控,2、多媒體微機平臺（嵌入式系統(tǒng)）的數(shù)字視頻監(jiān)控,3、基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展過程:,第一階段,第二階段,第三階段,監(jiān)控系統(tǒng)介紹 視頻處理的三個階段,傳統(tǒng)模擬監(jiān)控 -采用模擬傳輸、模擬處理,數(shù)字硬盤錄象機-采用模擬傳輸、數(shù)字處理,網(wǎng)絡(luò)圖像管理 -采用數(shù)字傳輸、數(shù)字處理,視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述,視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個不同階段：,1、模擬視頻監(jiān)控,2

2、、多媒體微機平臺（嵌入式系統(tǒng)）的數(shù)字視頻監(jiān)控,3、基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,1. 模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng),模擬監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展較早，目前常稱為第一代監(jiān)控系統(tǒng)。,系統(tǒng)特點：,A. 視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式，質(zhì)量最高,B. 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術(shù)成熟，系統(tǒng)功能強大、完善,模擬視頻系統(tǒng)存在的問題：,A. 只適用于較小的地理范圍,B. 與信息系統(tǒng)無法交換數(shù)據(jù)、遠程傳輸控制困難,C. 監(jiān)控僅限于監(jiān)控中心，應(yīng)用的靈活性較差,D. 不易擴展、回放圖像質(zhì)量差,監(jiān)控系統(tǒng)介紹傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述,視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個不同階段：,1、模擬視頻監(jiān)控,2、多

3、媒體微機平臺（嵌入式系統(tǒng)）的數(shù)字視頻監(jiān)控,3、基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,2. 基于微機平臺的數(shù)字視頻監(jiān)控（DVR）,DVR是近幾年迅速發(fā)展的第二代監(jiān)控系統(tǒng)，采用微機和Windows平臺，在計算機中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的DVR軟件，不同型號視頻卡可連接1/2/4路視頻，支持實時視頻和音頻，是第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級實現(xiàn)數(shù)字化的可選方案，適合傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的改造，不適合新建的監(jiān)控系統(tǒng)、又要求實現(xiàn)遠程視頻傳輸（超過1-2公里）的系統(tǒng)。,監(jiān)控系統(tǒng)介紹 數(shù)字硬盤錄象機DVR系統(tǒng)圖,DVR系統(tǒng)特點：,視頻、音頻信號的采集、存儲主要為數(shù)字形式，質(zhì)量較高,系統(tǒng)功能較為強大、完善,與信息系統(tǒng)

4、可以交換數(shù)據(jù),應(yīng)用的靈活性較好,前端到中心采用模擬信號進行傳輸，中心采用數(shù)字進行記錄和處理,為解決模擬監(jiān)控圖象存儲的缺點而開發(fā)的,結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)用歷史記錄方便快捷,采用JPEG 、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等壓縮方式,DVR系統(tǒng)從監(jiān)控點到監(jiān)控中心為模擬方式傳輸，與第一代系統(tǒng)相似存在許多缺陷， 要實現(xiàn)遠距離視頻傳輸需鋪設(shè)（租用）光纜、在光纜兩端安裝視頻光端機設(shè)備，系統(tǒng)建設(shè)成本高，不易維護、且維護費用較大。 隨著信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式DVR系統(tǒng)近幾年異軍突起，由于其可靠性高、使用安裝方便在銀行系統(tǒng)應(yīng)用特別廣泛，我們通常稱嵌入式DVR為2.5代監(jiān)控系統(tǒng)。,缺點：,可靠性不高，用于

5、大型監(jiān)控系統(tǒng)時只使用圖像存儲的功能不能作為系統(tǒng)的控制主機,不適合大型系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述,視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個不同階段：,1、模擬視頻監(jiān)控,2、多媒體微機平臺（嵌入式系統(tǒng)）的數(shù)字視頻監(jiān)控,3、基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,3.1 什么是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控,簡單的說，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控就是將傳統(tǒng)的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通 過計算機網(wǎng)絡(luò)來傳輸，通過智能化的計算機軟件來處理。,系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸， 實現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化。,3. 基于嵌入式視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控,3

6、.2 幾種視頻壓縮標準簡介,1）MJPEG,MJPEG 是指 Motion JPEG，即動態(tài)JPEG，按照25幀/秒速度使用JPEG 算法壓縮視頻信號，完成動態(tài)視頻的壓縮。,MJPEG的優(yōu)點是畫質(zhì)還比較清晰，缺點是壓縮率低，占用帶寬很大。一般單路占用帶寬2M左右。,2）H.263,H.263 視頻編碼標準是專為中高質(zhì)量運動圖像壓縮所設(shè)計的低碼率圖像壓縮標準。H.263 采用運動視頻編碼中常見的編碼方法，將編碼過程分為幀內(nèi)編碼和幀間編碼兩個部分。,H.263標準壓縮率較高，CIF格式全實時模式下單路占用帶寬一般在幾百左右，具體占用帶寬視畫面運動量多少而不同。缺點是畫質(zhì)相對差一些，占用帶寬隨畫面運

7、動的復(fù)雜度而大幅變化。,3）MPEG-1,壓縮文件小，但畫面質(zhì)量差,MPEG1標準占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬在1.5M左右。,4）MPEG-2,畫面質(zhì)量好，但占用空間大,MPEG-2的畫質(zhì)質(zhì)量好，但同時占用帶寬也非常大，在4M15M之間， 不太適于遠程傳輸。,5）MPEG-4,如果說，MPEG-1“文件小，但質(zhì)量差”；而MPEG-2則“質(zhì)量好，但更 占空間”的話，那么MPEG4則很好的結(jié)合了前兩者的優(yōu)點。,MPEG-4利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)， 以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖象質(zhì)量,與MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4為多媒體數(shù)據(jù)壓縮提供了一個更為廣闊的平臺。,MPEG4標準

8、的占用帶寬可調(diào)，占用帶寬與圖像的清晰度成正比。以目前的技術(shù)，一般占用帶寬大致在幾百K左右。,6）H.264,H.264標準是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC的MPEG(活動圖像專家組)的聯(lián)合視頻組(JVT，Joint Video Team)開發(fā)標準,也稱為MPEG-4 AVC，它作為MPEG-4 Part10，是“高級視頻編碼”。,在相同的重建圖像質(zhì)量下，H.264比H.263節(jié)約50%左右的碼率。,因其更高的壓縮比、更好的IP和無線網(wǎng)絡(luò)信道的適應(yīng)性，在數(shù)字視頻通信和存儲領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。,H.264標準的特點,H.264代表了當前業(yè)界最先進的視頻壓縮技術(shù)。,1低

9、碼流（Low Bit Rate）：和MPEG2和MPEG4 ASP等壓縮技術(shù)相比，在同等圖像質(zhì)量下，采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。,顯然，H.264壓縮技術(shù)的采用將大大節(jié)省用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量收費。,2高質(zhì)量的圖象：H.264能提供連續(xù)、流暢的高質(zhì)量圖象（DVD質(zhì)量）。,3容錯能力強：H.264提供了解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯誤的必要工具。,4網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強：H.264提供了網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)層（Network Adaptation Layer）, 使得H.264的文件能容易地在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸（例如互聯(lián)網(wǎng)，CDMA，GPRS，WCDMA，CD

10、MA2000等）。,H.264與MPEG4的比較,1、在極低碼率(32-128Kbps)的情況下，H.264與MPEG-4相比具有性能倍增效應(yīng)， 在同樣的畫面質(zhì)量下，H.264的碼率僅僅為MPEG-4的二分之一。,2、 H.26L在中低碼率下與MPEG-4比較: 在中低碼率(32-128Kbps)的情況下 ，H.26L與MPEG-4相比具有性能倍增效應(yīng),3.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控的應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用嵌入式的“網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器”，實現(xiàn)從監(jiān)控點前端、監(jiān)控中心、監(jiān)控工作站的數(shù)字化處理，是監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。,隨著Internet和寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益發(fā)展，傳統(tǒng)的以文字和圖片為主的內(nèi)容服務(wù)已不能滿足用戶的需求，具有視頻和音頻的多媒體內(nèi)容服務(wù)即將成為主流，這是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。近兩年來一種嶄新的全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在得到廣泛應(yīng)用。,監(jiān)控系統(tǒng)介紹網(wǎng)絡(luò)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)圖,網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻系統(tǒng)與上述第一、二代系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢：,A.利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，不需要為新建監(jiān)控系統(tǒng)鋪設(shè)光纜、增加設(shè)備，輕而易舉地實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控