概述网络视频监控系统的现状和发展趋势.doc

1、概述网络视频监控系统的现状和发展趋势摘要： 监控系统经历了模拟信号监控系统、计算机的多媒体监控系统、Web 服务器的远程视频监控系统（网络监控系统）等三个发展阶段。网络监控系统是采用 IP 包的形式在网络上传输，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。因此 Web 服务器的远程视频监控系统是未来视频监控发展的趋势。 关键词： 模拟信号监控系统；多媒体监控系统；网络监控系统 中图分类号：X924 文献标识码： A 近期，互联网的普及和发展，同时物联网、3G 和 4G 传输技术以及图像处理、终端接收技术的超速发展，监控的视频技术也随之有快速发展。由于视频监控采集内容

2、多样、图像清晰、技术先进、方便直观，因此应用于各种不同的场合。 一 监控中的视频的系统的几个阶段 1.1 模拟信号监控系统 模拟信号监控系统由摄像机、视频解码矩阵、显示用监视器几大组成部分，利用同轴电缆线把摄像机的视频信号传送到监视器，通过解码视频矩阵的强大解码功能和键盘的控制和切换，录像使用源始的磁带录像机；模拟光纤可进行传输远距离图像，视频的传输采用光端机。在 20 世纪 90 年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代模拟监控系统。图像信息采用视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。 视频模拟信号的闭路

3、电视监控系统局限性很大： 长距离传输对模拟视频信号衰减很快； 工程中视频信号不能联成网络，点对点的监视模式需要大量的布线，并且相复杂； 储存的模拟视频信号数据查询查当耗时，而且极易损坏。 1.2 计算机的多媒体监控系统 计算机的多媒体监控系统由计算机视频多功能卡构成，在现场监控中，分布多个摄像机，很多探头报警器、信号检测装置和数据处理仪器，传输线路把这些信号汇接到终端监控显示器上，终端监控显示可以是一台台式计算机，也可以是功能复杂的专用计算机。计算机的多媒体监控系统终端监控显示功能强大，现场操作方便。但图像稳定性差，前端视频信号的录入、处理、通讯比较繁琐，图像的可靠性较差，很多环境或空间不适合

4、这种模式的多媒体监控系统。1.3 Web 服务器的远程视频监控系统 简单的说，网络数字监控就是将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理。系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以 IP 包的形式在网络上传输，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。网络视频监控系统专门应用于 IP 网络中，是将模拟图像、声音压缩成数字信号在网络中传输，实现了模拟 CCTV 向 IP 网络化的升级换代进程。通过直接与以太网相连，网络监控产品提供了一种方便且成本低廉的实时图像和声音采集和传输的设备，用户可通过标准 Web 浏览器观看和收听

5、网络摄像机传送过来的图像和声音，并且授权认证用户可以进行远程控制。从技术角度讲，网络视频产品具有高性能的可编程信号处理器、数字音视频压缩算法、网络通讯等方面的技术专长。可广泛应用在安全监控系统、视频会议系统及 VOD 视频点播系统之中，具有极大的应用范围和市场潜力。 二嵌入式系统的原理 嵌入式系统（Embedded system）是视频监视、工业控制或用于各种环境运行的机械设备。以计算机技术为基础，围绕应用中心，硬件和软件灵活组合，广乏应用于系统对控制、可靠性、功能、功耗、体积、成本等要求严格的专用工业计算机控制系统。与通用计算机系统差别较大，嵌入式系统运行的是预先设定好特殊的任务。由于嵌入式

6、系统只对预先设定好特殊的任务，开发设计工作者充分对它优化组合，缩小尺寸、减小成本。嵌入式系统往往是批量生产。因些每一个的成本降低，直接影响批量生产的成本下降。 嵌入式系统的关健技术是由一个或好几个提前编写的程序用来运行少数任务的微型处理器或单片机构成。与计算机运行的通用用户软件有所差距较大，嵌入式系统上的软件是固化的不同的芯片上，在执行预先的任务时是不会改变的。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须在实际运用中才体现出它的功能、才能展现它的特点。嵌入式系统是采用电子技术、半导体技术和计算机技术同具体行业的应用相关联的产品，因此嵌入式系统要求技术先进、灵活多变、持续创新的新型集成知识

7、系统。 3 嵌入式系统的监控应用 嵌入式系统的监控实际结构应用中，摄像机录入的模拟视频信号，视频网络编码器重新编码，将模拟信号进行模拟信号一数字信号转换、压缩处理、数据打包等流程变成能通过网络协议传输的视频信号或直接采用数字化摄像机，在信号监控的录入时就进行模拟信号一数字信号转换、压缩处理、数据打包的操作，通过传输网络传送，传送到视频信号终端接收人员。视频信号终端接收人员利用各种手段完成解码，在计算机上完成处理后，显示在显示器上。现在就视频网络监控系统原理来阐述小型监控的过程。 随着小型超市不断发展，小型超市内出现管理问题日趋严重，特别是偷窃行为时有发生，这样严重加大了经营者的风险，以至使得经

8、营者亏本。所以小型超市视频监控网络系统的安装需求成倍增长，同时由于视频监控网络系统安装容易，终端用户使用软件容易操作，远程监控功能也相当强大，因此大多数小型超市经营者选择嵌入式视频监控系统。 小型超市视频监控网络系统需求应用： 防盗作用：偷窃者在小型超市内实施偷窃，其整个过程就显示在营业人员的视频监控网络系统的终端上，及时观察到顾客偷窃行为，并且加以警告和制止，避免盗窃产生的不良后果。 突发事件的处理：小型超市视频监控网络系统可能够保存在监控范围内录下各种行为，当然也包括偷窃行为，为公安机关提供强有力的证据及时破案。 处理纠纷：及少顾客有意无意与营业的收银人员产生收付款的纠纷，重播小型超市视频

9、监控网络系统的视频便于解决双方的纠纷。 内部员工管理：经营者不必亲临现场，观看视频监控网络系统的视频就能全面掌握员工的工作时间、服务态度、收银情况，为经营者给员工绩效工资提供了充分的依据。 近年来,随着宽带的普及,计算机技术的发展,图像处理技术的提高,视频监控系统正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。视频监控系统发展了短短二十几年,从最早的模拟监控到前些年火热的数字监控再到现在方兴未艾的网络监控,发生了翻天覆地的变化。从技术的角度出发,视频监控系统的发展划分为模拟视频监控系统、基于“多媒体卡”的数字视频监控系统和基于“视频监控管理软件芯片级的嵌入式视频编码器”的

10、嵌入式网络视频监控系统。 三 网络视频监控系统的发展 随着计算机技术、网络技术、嵌入式技术的发展,数字化和网络化是视频监控系统的未来趋势,在视频监控系统中具有很多优点,比如信号清晰度,视频信息容易保存、传输、处理和管理等。 网络视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流包括视频、音频、控制等从模拟状态转为数字状态,这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构,根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接,并在统一的操作平台上实现管理和控制,这也是系统集

11、成化的含义。 数字视频监控系统是以计算机或嵌入式系统为中心,视频处理技术为基础,是符合图像数据压缩的国际标准,综合利用图像传感器、计算机网络、自动控制和人工智能等技术的一种新型监控系统。由于数字视频监控系统对视频图像进行了数字化,所以与传统的模拟监控系统相比,数字监控具有许多优点。数字化的视频系统可以充分利用计算机的快速处理能力,对其进行压缩、分析、存储和显示,数字化视频处理技术提高了图像的质量与监控效率,使系统易于管理和维护。 前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向,而数字化是网络化的前提,网络化又是系统集成化的基础,所以,视频监控发展的最大两个特点就是数

12、字化和网络化。 网络视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集中式向集散式系统过渡,集散式系统采用多层分级的结构形式,具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应,组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计,系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化,系统运行互为热备份,容错可靠等功能。系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享,这也是系统集成的一个重要概念。 网络视

13、频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。利用计算机网络技术,将封装成包的监控信息传送到网络上,与现有的信息管理系统融为一体,使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用,提高管理水平和管理效率。网络视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴,在其基础上增加了管理的概念。它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。 同时互联网、宽带网络技术以及嵌入式系统的日益发展,使得现有的宽带网络能够满足用户多方面的需求,在传统的以文字和图片为主的内容服务上,能够提供具有视频和音频的多媒体内容服务。这是互联网技术和嵌入式系统发展的必然趋势,也为数字视频监控业务的发展

14、提供了强有力的平台支持。 需求与平台的结合,使得视频监控业务形成巨大的发展潜力,从而形成了针对嵌入式视频监控的广泛研究。正是在这样的需求背景下,确定了本论文的研究内容基于视频压缩板卡的网络数字视频服务器DVS(digital video server)的设计与实现。 网络视频服务器主要实现模拟视音频信号的 IP 化。经数字化的视音频信号(MPEG-4 视频压缩算法和 G.729/ADPCM 音频压缩算法)进行压缩编码,然后通过 IP 网将低码率的视音频编码数据以 IP 包的形式传送给多个远端 PC 或网络视频解码器,实现视音频的远程传输、网络监控和网络存储;视频服务器大多数采用高速嵌入式处理器

15、和嵌入式实时操作系统,产品稳定可靠。具有占用带宽资源少、接入方式多样,图像质量和码率灵活可调的特点,同时支持远程云镜控制和远程报警管理。 随着网络技术的不断发展,视频监控系统越来越趋于完善,相信在不久的将来我们一定能够见到更加人性化和智能化的系统为我们的生活和工作提供更多的保障。 结束语 伴随计算机技术及网络技术的日趋发展和完善，数字化、网络化是各行各业发展的首选，特别是公安系统和安保行业在视频监控网络系统中应用更加快速。中国各级政府构建“平安城市”战略的实施，网络视频监控将得到有效而全面地推动，在不久的将来，全国的主要城市都将以各地公安部门为中心，大规模部署网络视频监控系统。系统建成后，将会

16、纳入包括公安专网和外部网两类监控资源，从而形成一个覆盖城市各个主要公共区域的“天罗地网” 。 参考文献： 1林木青.视频监控技术在地铁行业的应用趋势J.智能建筑，2008（10）. 2吉彬，赵书国.视频监控系统在安防领域中的发展趋势J.舰船防化，2010（01）. 3陈敏，时学伟，李春春.视频监控技术业务的发展趋势J.哈尔滨铁道科技，2010（03）. 4 胡志雄.著.网络视频监控系统的发展障碍J.北京:中国公共安全(综合版),2006.11. 5 李子臣,王文静,著.流媒体的现状前景与障碍M.北京:情报科学出版社,2002.10. 6 Michael Topic.流媒体技术及商机揭密(孔英会等)M.北京:电子工业出版社,2004.06.