浅谈视频监控的发展及应用.doc

1、浅谈视频监控的发展及应用摘要：由于视频监控可以起到事前防范和事后取证的作用,所以随着中国经济建设、城市治安以及国际反恐形式的发展变化,视频监控越来越深入到每个行业、每个人的生活中。前端一体化、智能化,视频数字化、高清化,监控网络化,系统集成化是视频监控系统公认的发展方向。 关键词：视频监控；发展；应用 中图分类号：X924.3 文献标识码：A 文章编号： 引言 随着国内外经济和社会的高速发展,视续监控技术得于普及应用。站在构建大治安格局,推动城市信息化建设,保障和促进“科学发展示范市”建设的战略高度,用发展的眼光认识视频监控系统的意义,是推进系统建设和应用不断走向深入的前提和基础。视频监控是安

2、全防范系统的重要组成部分,它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。安防视频监控趋势必然是:数字化、高清化、网络化、智能化。 1、概述 随着人类文明的进步和电子科技的快速发展，视频监控作为人类视野的延伸，被广泛应用于各行各业，成为安全防范与可视化管理的重要手段。视频监控应用环境的复杂及应用规模的扩大，使监控的传输成为业界关注的重要话题，并促进了监控传输方式由单一化向多元化迅速发展，各种传输方式以自己独特的适应性或便易性活跃在监控的舞台上。视频干扰问题是困惑监控工程商由来已久的难题，也成为监控进一步拓展的障碍，宽频共缆监控作为视频监控最新传输

3、利器已经成为解除监控传输干扰的一枝奇葩。 2、视频监控高清化 视频监控输出图像给人最直接的感官感觉肯定是清晰度和流畅度。影响视频图像高清的瓶颈：首先在采集环节，高灵敏度的光传感器是第一关；其次在处理环节，图像处理电路的处理能力是第二关；再次在传输环节，众多的摄像终端、高清的图像质量对传输带宽提出了考验是第三关；最后在存储环节，高清的图像存储对存储器的容量的考验算是第四关。 相较于 CCD，高清的 CMOS 图像传感器是未来发展方向：CMOS 传感器更容易制造、成本也远低于 CCD 产品；CMOS 传感器可轻松实现较高的集成度；CMOS 传感器采用主动式图像采集方式，这种做法虽然导致严重的噪声，

4、但也令 CMOS 传感器拥有超低功耗的优点。图像处理电路对高清的瓶颈最先被突破：决定图像处理电路的关键元器件在于处理器芯片，目前无论是 TI 生产的 DSP 还是华为海思设计的 ASIC，随着微电子工艺摩尔定律高速发展，电路面积指数式缩小，其处理能力却呈指数式增强。因此，电路的处理能力是目前最不影响视频监控高清应用的障碍，相反大量的高清晰视频监控的应用反而刺激处理器成本走入下降通道。 高清无法绕过的光传输。光纤传输具有独特优势：传输距离远、传输容量大、不受电磁波干扰、工作稳定性高、保密性强、不受环境影响以及传输实时且质量好等特性，所以光纤传输是解决几十或者几百公里视频监控的最佳方式。 高清视频

5、需要海量存储能力，机械式硬盘压力大：相对于光传感器、处理电路和光端机，硬盘存储是高清化的最大瓶颈，主要原因有：1）光传感器和处理器电路是基于 CMOS 的集成电路，因为CMOS 工艺的高速发展、CMOS 高集成性，性能提升的速度很快且性能的提升却不一定意味着成本的上升；2）光端机因为技术成熟、技术门槛低、生产企业、竞争激烈导致其对产业链的话语权不大；3）HDD 硬盘是机械式的，没法取得电子类产品的摩尔定律式发展速度；而当前的 SSD 硬盘又处于初级阶段，先不论成本，就容量也没法适应长时间视频存储的需求。 结论：1）视频图像高清的瓶颈：采集环节-高灵敏度光传感器；处理环节-图像处理电路能力；传输

6、环节-传输带宽能力；存储能力-存储容量。2）就对高清的瓶颈程度而言，存储器光传感器传输带宽图像处理电路，相对于 CCD 高清的 CMOS 图像传感器更是未来发展方向。CMOS 更易制造、成本也远低于 CCD；CMOS 传感器可实现高集成度；CMOS 传感器拥有超低功耗。 3）虽然 CCD 是日本人的天下，CMOS 则是美国主导，但光传感器门槛逐渐降低，国内厂商已经逐渐具备该方面能力，未来产业链重心在中国。4）由于微电子技术的发展，图像处理电路对高清应用的限制最小，大量的高清晰视频监控的应用反而刺激处理器成本走下降通道。 5）光端机技术成熟、进入门槛低，未来将陷入价格竞争，树立品牌和上下游拓展是

7、光端机厂商生存之道。6）硬盘存储是视频高清化的最大瓶颈，机械式硬盘发展速度无法超越摩尔定律。3、基于 PC 应用的视频采集卡 视频采集卡的优点是配置简单、操作方便。占用 PC 的 PCI 插槽或者 PCI Express 插槽，程序运行在 Windows 或者 Linux 下，操作跟日常使用电脑一样简单。PC 价钱越来越便宜，性能也越来越强，基于Windows 和 Linux 操作系统，有更多的软件资源支持，使得产品开发变得更容易。这为智能监控功能的开发提供了极大的便利。视频采集卡的缺点是，如果客户要为采集卡新配置 PC，那么，计算上 PC 的成本，视频监控单位通道成本将较之 DVR/NVR

8、高。视频采集卡分为两种，硬件压缩视频采集卡和软件压缩视频采集卡。顾名思义，硬压卡是由专门的 DSP 或者 ASIC 来实现视频数据的处理和压缩，而软压卡只实现视频数据的采集，处理和压缩都由 PC 的处理器来实现。所以，硬压卡对 PC 处理器的耗用较少，数据压缩后传输，占用传输带宽少；而软压卡的所有负荷都在 PC处理器上，原始数据进行传输，占用传输带宽大。就单卡成本而言，硬压卡的成本远高于软压卡，但单卡通道数可以做得更多，对 PC 配置要求不高。通过这种简单的比较，我们不难看出，硬压卡的定位介于软压卡和 DVR/NVR 之间。虽然现在 PC 价钱非常便宜，性能也足够强，但是最便宜的 PC 也还是

9、比嵌入式的处理器贵。所以，硬压卡的市场份额有可能逐渐被软压卡和 DVR/NVR 蚕食。 当前，视频采集卡的主流还是 PCI 插卡。但是，因为 PC 的 PCI 总线工作在 33MHz，无法实现 8 路 D1 的原始数据传输；另外，Intel 在大力推广 PCI Express 总线，新推出的芯片组，提供更多的 PCI Express 接口，并让 PCI 接口逐渐淡出市场。所以，PCI Express 的视频采集卡在逐渐流行起来。 硬压卡功能框图如“图 3”，软压卡功能框图如“图 4”。 在视频采集卡中，为了单卡实现多个通道，需要挂接更多的 PCI 设备，如图所示的 DSP/ASIC 或视频解码

10、器，故需要进行 PCI 总线的扩展。Pericom 公司的 PI7C8152 是完全透明的 PCI 桥，可以扩展 4 个 PCI 设备，用于硬压卡；PI7C8150，可以扩展 9 个 PCI 设备，用于 8 路软压卡；PI7C8140，可以扩展 4 个 PCI 设备，用于 4 路软件卡。这三颗芯片都在PCI 视频采集卡上得到了广泛的应用，而 Pericom 公司推出的 PCI Express x1 到 PCI 的桥接 ? PI7C9X111SL 和 PI7C9X112SL 更是专门为视频监控应用量身打造，已经成为 PCI Express 视频采集卡应用的必然选择。 4、结束语 虽然现在视频监控技术己比较成熟并得到了广泛的应用，但受各种因索影响，高清智能监控目前还处于初步应用的阶段，今后需在高清视频监控标准的制定、降低成本、能分析技术等方面加快发展速度。 参考文献： 1林宗辉;数字监控步入新时代N;电子资讯时报;2007 年 2朱启成;张国枢;数字监控及其在网吧实时远程监控工程中的应用J;中国新技术新产品;2008 年 16 期