视频监控系统的发展阶段
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视频监控系统发展历程
视频监控系统的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
起初,视频监控系统主要由闭路电视(Closed-circuit television,简称CCTV)技术构成。
这种系统使用摄像机将视频信号传输到基于模拟信号的监视器上,在有限的范围内进行监控。
随着数字技术的发展,视频监控系统逐渐转向数字化。
在1990年代,数字视频监控系统开始出现,并受到了广泛的关注。
这种系统使用数字摄像机捕捉视频信号,并将其转换为数字信号传输。
与模拟系统相比,数字视频监控系统具有更高的画质和更稳定的信号传输。
随着网络技术的迅猛发展,视频监控系统进一步演变为基于网络的监控系统。
网络视频监控系统利用网络传输视频信号,通过网线或者无线网络将视频信号传输到监控中心或者远程设备上。
这种系统提供了远程实时监控和录像存储功能,大大提升了监控系统的效能。
随着人工智能技术的应用,视频监控系统开始出现智能化的趋势。
通过人脸识别、行为分析等技术,系统可以自动识别异常行为并进行预警。
智能视频监控系统极大地提高了监控效率和准确性,为安全管理提供了更好的保障。
如今,视频监控系统已经成为城市和企业安全管理的重要组成部分。
随着技术的不断创新和发展,视频监控系统将继续朝着更高效、更智能的方向发展,为社会安全提供更好的保障。
视频监控系统的发展历史首先,早期的视频监控系统主要基于模拟技术。
20世纪初,人们开始使用摄影机捕捉图像,并通过电视信号将图像传输到监视器上进行观察。
这种系统一般只能提供黑白图像,并且画质较差。
经过多年的改进,20世纪60-70年代,出现了一些早期的闭路电视(CCTV)系统。
这种系统使用了更先进的摄像机和监视器,可以提供更好的图像质量和更广的监控范围。
在80年代和90年代,数字技术的出现推动了视频监控系统的进一步发展。
数字化将摄像头拍摄到的图像转化为数字信号,通过计算机进行处理和存储。
这种系统大大提高了图像质量和数据处理能力,并且可以实现远程监控和存储。
在这个时期,网络视频监控(NVR)系统也开始出现,使用IP网络连接摄像机和监视器,实现远程监控的同时减少了布线的复杂性。
随着互联网的普及,21世纪初的视频监控系统开始与网络结合。
网络视频监控系统(NVMS)逐渐取代了传统的闭路电视系统,并成为主流。
网络摄像机可以直接通过以太网接入网络,无需额外的视频捕捉设备,大大简化了系统的搭建和维护。
此外,NVMS系统还可以通过云存储和移动应用程序实现远程监控和访问,提供更大的灵活性和便利性。
当前,视频监控系统正朝着高清、智能化和无线化的方向发展。
高清摄像机可以提供更清晰的图像质量,更容易识别目标对象。
智能分析技术如人脸识别、行为分析等的引入,使系统能够自动检测和警报异常情况,大大提高了监控的效果和准确性。
此外,无线技术的发展使得摄像机无需布线即可实现连接,使得系统的部署更加方便和灵活。
除了技术方面,视频监控系统的应用范围也在不断扩大。
最初,视频监控系统主要用于安全监控领域,如银行、办公室、商场等。
随着技术的进步和成本的下降,视频监控系统逐渐应用于各个领域,如交通管理、城市安全、公共场所、学校、医院等。
在一些安全敏感的领域,如机场、车站和边境等,视频监控系统更是发挥了重要的作用。
总的来说,视频监控系统经历了从模拟到数字、从闭路到网络、从高清到智能的发展过程。
(一)视频监控系统的发展历史视频监控系统的发展经历了三个不同阶段:模拟视频监控基于微机平台的多媒体监控基于嵌入式网络视频服务器/编解码器的网络化数字视频监控1. 模拟视频监控系统模拟监控系统发展较早,目前常称为第一代监控系统,系统特点:视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式,质量最高经过几十年的发展,技术成熟,系统功能强大、完善模拟视频系统存在的问题:只适用于较小的地理范围与信息系统无法交换数据监控仅限于监控中心,应用的灵活性较差不易扩展2. 基于微机平台的多媒体监控多媒体监控系统完全冲破了传统模拟监控系统的框框,它以高性能的多媒体工控机为核心,采用模块化结构,将主控端的全部设备集成与一体,例外,该系统还具有友好的人机交互界面和基于网络的多级分控能力,每一级都有自我管理和控制的功能,并可以受上一级的控制。
DVR是第二代多媒体监控系统的核心产品,采用微机和Windows平台,在计算机中安装视频压缩卡和相应的DVR软件,不同型号视频卡可连接1/2/4路视频,支持实时视频和音频,是第一代模拟监控系统升级实现数字化的可选方案,适合传统监控系统的改造,不适合新建的监控系统、又要求实现远程视频传输(超过1-2公里)的系统。
多媒体监控系统特点:视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式,质量较高系统功能较为强大、完善与信息系统可以交换数据应用的灵活性较好DVR系统从监控点到监控中心为模拟方式传输,与第一代系统相似存在许多缺陷,要实现远距离视频传输需铺设(租用)光缆、在光缆两端安装视频光端机设备,系统建设成本高,不易维护、且维护费用较大。
随着信息处理技术的不断发展,嵌入式DVR系统近几年异军突起,由于其可靠性高、使用安装方便在银行系统应用特别广泛,我们通常称嵌入式DVR为2.5代监控系统。
3. 基于嵌入式网络视频服务器/编解码器的网络化数字视频监控简单的说,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。
监控系统的演进与发展趋势近年来,随着技术的不断进步和应用的广泛推广,监控系统在各个领域都发挥着重要的作用。
从最初的闭路电视系统到如今的智能化、资源共享的网络监控系统,监控技术已经取得了长足的发展。
本文将介绍监控系统的演进历程,并探讨其未来的发展趋势。
一、监控系统演进历程1. 闭路电视监控系统的兴起闭路电视(CCTV)监控系统是监控技术的起步阶段。
20世纪70年代开始,各个领域开始采用闭路电视监控系统以加强安全管理。
这种系统由摄像机、监视器和录像机组成,可以实时监控和记录场景。
然而,由于其受限于传输距离和存储容量的限制,闭路电视系统无法满足大规模监控需求。
2. IP监控系统的推出随着网络技术的发展,IP监控系统应运而生。
与传统的闭路电视系统不同,IP监控系统利用网络传输视频和数据,灵活性更高。
通过网络连接,监控画面可以随时随地访问,远程监控成为可能。
此外,IP 监控系统支持高清视频和更大的存储容量,提供了更好的监控效果和用户体验。
3. 智能化监控系统的崛起随着人工智能技术的快速发展,智能化监控系统逐渐兴起。
这种系统通过深度学习和图像识别等技术,能够自动分析和识别监控画面中的物体、人脸等要素,实现智能报警、目标跟踪等功能。
智能化监控系统不仅提高了安全管理的效率,还降低了误报率,具有广阔的应用前景。
二、监控系统的发展趋势1. 高清化、超高清化随着显示技术的进步和视频压缩算法的改善,监控系统的画质不断提升。
高清监控已经成为主流,而超高清监控系统(如4K、8K)也逐渐应用于特定领域,如交通监控、城市安防等。
高清化、超高清化可以提供更清晰、更细腻的监控画面,更方便用户进行监控和识别。
2. 融合与资源共享未来监控系统将倾向于与其他系统的融合与资源共享。
例如,与物联网技术相结合,监控系统可以实现与智能家居、智慧城市等系统的无缝对接,更好地服务于人们的生活。
此外,监控系统的信息也可以与其他领域的数据进行整合,实现资源共享和智能分析。
云电信息小编浅议安防视频监控技术四个发展阶段安防视频监控技术自二十世纪八十年代在我国兴起发展至今,先后经历了模拟监控技术、模数结合监控技术、数字监控技术、智能一体化监控技术四个阶段。
第一阶段:七十年代末到九十年代中期,这个阶段以闭路电视监控系统为主,也就是第一代模拟电视监控系统,其传输媒介为视频线缆(同轴电缆)。
由控制主机进行模拟处理,主要应用于银行等金融行业等重点安全防范单位。
第二阶段:九十年代中期至九十年代末,以基于PC机插卡式的视频监控系统为主,此阶段也被业内人士称为半数字时代,其传输媒介依然是视频线缆(同轴电缆)。
由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理与存贮,此阶段的应用多限于对安全程度要求较高的场所。
第三阶段:九十年代末至今,以嵌入式技术为依托,以网络、通信技术为平台,其传输媒介是双绞线或光纤,以高清监控为特色的网络视频监控系统为主,又称为IP高清监控系统,自此视频监控的发展进入了数字时代。
网络视频监控的应用不再局限于安全防护,逐渐也被用于远程办公、远程医疗、远程教学等领域。
第四阶段:2014年8月由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)归口并组织起草的国家标准GB/T30147-2013《安防监控视频实时智能分析设备技术要求》和GB/T30148-2013《安全防范报警设备电磁兼容抗扰要求和实验方法》。
这是经过国家标准管理委员会发布,已经开始实施,这是我国第一个视频智能分析方面的国家标准。
由于对视频图像进行了数字化,所以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,通过视频的智能分析,发现监控画面中的异常情况,并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而能够更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度地降低误报和漏报现象。
未来的监控市场发展在于智能分析,而且是在高清监控的基础上智能分析才能发挥得淋漓尽致。
近几年,视频监控技术伴随着计算机、网络、存储、芯片、物联网、云计算、大数据等技术的发展而迅速发展,从早期的模拟视频监控,到现在的数字视频网络监控,智能视频监控技术和高清视频监控技术,以及刚刚发展的云视频监控等,产品一直不断升级、系统结构不断变化、功能不断完善,应用领域也在一直不断扩展。
视频监控系统的发展历程视频监控技术的发展大致经历了三个阶段:第一阶段:1984年到1996年,这个阶段以闭路电视监控系统为主,也就是第一代模拟电视监控系统。
其传输媒介为视频线。
由控制主机进行模拟处理。
那时候主要应用于银行、政府机关等高档场所。
是一个起起步阶段第二阶段,九十年代中期至九十年代末,以基于电脑插卡式的视频监控系统为主,这个阶段也被业内人士称为半数字时代。
其传输媒介依然是视频线缆。
由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理和存贮。
这个阶段的应用也多限于对安全程度要求较高的场所。
这就是初步发展阶段。
第三阶段,九十年代末至今,以嵌入式技术为依托,以网络、通信技术为平台,以智能图像分析为特色的网络视频监控系统为主,自此,网络视频监控的发展也进入了数字时代。
网络视频监控的应用不再局限于安全防护,逐渐也被用于远程办公、远程医疗、远程教学等领域。
高速发展阶段是从2005 年至现在视频监控的发展经历了:模拟视频监控、半数字监控、IP数字监控三个阶段.数字化,网络化是视频监控的数字化也是监控技术发展的必然趋势.全模拟的监控方案:模拟摄像机+磁带机已被淘汰这个方案的前端采集及后端显示和传输线路都使用模似信号,所以又称为闭路电视监控系统(CCTV)。
需要专门铺设线路并且成本高,在长距离传输时视频损耗大,严重影响了后端的显示的效果。
也没有完整的针对大量前端的有效管理机制,所有模似信号需要中央视频切换矩阵控制,所以系统容量有限。
它采用模似信号存储容量很大,调看录像非常不方便。
半数字化的监控方案:模拟摄像机+DVR 或模拟摄像机+DVS+NVR这个方案前端和传输采用模似信号,存储则采用数字方式,一般为DVR。
前端:早期采用MPEG2,MPEG4压缩方式,效果不是很好,现在有的部分H。
264方案。
线路也需要专门铺设,成本高并且在较长距离传输时候视频损耗大也影响后端的显示的效果。
集成能力:没有完整的针对大量前端的有效管理机制,所有模似信号需要中央服务器的视频卡处理 (一般单台仅支持16路),系统容量有限。
视频监控发展历程监控技术从上个世纪80年代进入我国以来,随着安防需求的急剧增加一直在飞速发展,从技术层面上化分,经历了以下几个不同发展阶段。
第一代为全模拟监控,也叫闭路电视监控。
是从上个世纪80年代到90年初期,十多年的时间一直主导着安防市场。
大量应用在公安、银行、军工、交通、酒店等重要单位和部门。
其特点是全部通过模拟方式将摄像机的视频信号传输到监控中心,监控中心通过视频分配和合成设备将一部分视频信号在电视机等模拟显示设备上输出,并通过磁带录像设备进行录像或保存。
第二代为准数字监控系统,是从上个世纪90年代中期开始出现,以数字硬盘录像DVR为主,替代了原来的长延时模拟录像机,将原来的磁带存储模式转变成数字存储录像,解决了监控的模拟转数字录像和显示,集合了录像机、画面分割器等功能,跨出数字监控的第一步。
第三代全数字监控系统,以嵌入式硬盘录像DVR为主,这是一种将应用程序和操作系统与微处理器和各种芯片集成在一起的嵌入式系统,它的特点是:不可修改,结构紧凑,脱离了PC的不稳定,但图像远传仅局限在局域网内传输。
随着计算机技术的发展和网络的普及,目前,视频监控已经发展到了网络多媒体监控系统。
网络多媒体监控系统新一代视频监控管理系统与前几代视频监控系统的根本区别在于,其不再局限于简单地完成对视频信号的处理、传输、控制,其核心乃是对基于IP网络的多媒体信息(视频/音频/数据)提供一个综合、完备的管理控制平台。
网络多媒体监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,并与报警系统、门禁系统整合到一个使用平台上,引发了视频监控行业的一次技术革命,迅速受到了安防行业和用户的关注。
网络多媒体监控管理系统,可以广泛用于多媒体视讯调度指挥、网络视频监控和会议、多媒体网上直播、网络教学、远程医疗等各个方面。
网络多媒体监控系统由网络多媒体监控管理平台和前端信息采集设备组成,其核心是网络多媒体监控管理平台。
视频监控的发展历程
视频监控的发展历程可以追溯到20世纪初。
起初,使用的是显微镜和望远镜等光学设备进行监视。
随着技术的进步,20世纪30年代开始使用电子显微镜,并通过电视信号将显微镜中的图像传输到监视室。
20世纪50年代,闭路电视监控系统开始出现。
这些系统通过有线电缆将监控摄像机捕捉到的图像传输到显示器,然后再通过录像带进行存储。
在此期间,监控摄像机的画质开始得到改善,并出现了可调焦距的镜头。
20世纪80年代,数字技术的发展催生了数字视频监控系统。
这些系统使用数字信号传输数据,并通过计算机进行图像处理和存储。
数字视频监控系统的出现使得图像的质量和分辨率得到了大幅提升,同时也提高了存储和回放图像的效率。
进入21世纪,随着网络技术的发展,网络视频监控系统开始普及。
这种系统利用网络将监控摄像机传输的图像数据传送到远程的计算机或手机上,实现远程实时监控和录像功能。
网络视频监控系统的出现使得监控范围更加广泛,便利了用户的监控操作。
目前,随着人工智能和大数据技术的飞速发展,视频监控系统逐渐趋向智能化。
智能视频监控系统通过引入人脸识别、行为分析等技术,可以自动检测和识别目标对象,提高监控的精准性和及时性。
同时,大数据分析可以对监控数据进行深度挖掘和分析,提供更多的智能决策支持。
可以预见的是,未来视频监控系统将继续向着高清晰、智能化、网络化和个性化发展。
视频监控系统的发展史视频监控系统发展了短短二十几年时间,从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控,发生了翻天覆地变化。
在IP技术逐步统一全球的今天,我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。
从技术角度出发,视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(CCTV),到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR),到第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。
第一代视频监控:传统模拟闭路电视监控系统(CCTV):依赖摄像机、缆、录像机和监视器等专用设备。
例如,摄像机通过专用同轴缆输出视频信号。
缆连接到专用模拟视频设备,如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机(VCR)及视频监视器等。
模拟CCTV 存在大量局限性:有限监控能力只支持本地监控,受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。
有限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。
录像负载重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存,且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。
录像质量不高录像是主要限制因素。
录像质量随拷贝数量增加而降低。
第二代视频监控:当前“模拟-数字”监控系统(DVR):“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案,从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号,通过DVR同时支持录像和回放,并可支持有限IP网络访问,由于DVR产品五花八门,没有标准,所以这一代系统是非标准封闭系统,DVR系统仍存在大量局限:“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆,导致布线复杂性。
有限可扩展性DVR典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机。
有限可管理性您需要外部服务器和管理软件来控制多个DVR或监控点。
有限远程监视/控制能力您不能从任意客户机访问任意摄像机。
您只能通过DVR间接访问摄像机。
磁盘发生故障风险与RAID冗余和磁带相比,“模拟-数字”方案录像没有保护,易于丢失。
第三代视频监控:未来完全IP视频监控系统IPVS:全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。
视频监控系统的发展大致经历了三个阶段第1代:模拟时代在九十年代初以前,主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统。
第1.5代:伪数字化时代九十年代中期,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们在模拟监控的基础利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理,利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示,从而大大提高了图像质量(VCD质量),这种基于P C机的多媒体主控台系统称为数字化本地视频监控系统,其实从本质上讲并没有实现真正的数字化,可简称为伪数字化时代。
缺点:通常只适合于小范围的区域监控系统的扩展能力差无法形成有效的报警联动信号质量有限第2代:嵌入式系统时代(编码器时代)九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了全数字化的网络时代,称为第2代远程视频监控系统。
此系统以网络为依托,以嵌入式系统对数字视频进行压缩、传输、存储和播放为核心。
嵌入式系统主要缺点:在网络功能、音视频同步等方面也难令人满意因为传输码流太大,需要建设专属网络,并经常会引起网络堵塞第三代流媒体时代进入二十世纪初,随着互联网应用领域的大幅扩展、计算机软硬件以及各大软件商对流媒体技术大力开发,视频监控即将步入了流媒体时代,它突破了音视频同步性、网络带宽、空间限制等因素,主要提供服务的软件厂家有:Microsoft Media、Real Networks、 Apple QuickTime,但流媒体技术面临一个问题就是延时。
衡量流媒体技术的几个关键点:延时处理:通常要求不大于550毫秒图像质量:要求达到DVD图像质量开发机制:尽量采用BS开发方式,基于IE浏览器技术的应用领域更适合未来技术的发展方向。
视频监控系统发展历程视频监控系统是一种利用摄像机和监视器来实时监测和录制场景的技术。
它起源于20世纪60年代,现在已经成为各种场所的常见安全设备。
以下是视频监控系统的发展历程。
视频监控系统最早出现在20世纪60年代的英国,当时的系统主要使用黑白摄像机和监视器。
这些系统通常安装在重要的公共场所,如市中心、车站和银行。
然而,由于当时技术的限制,这些系统只能提供低分辨率的画面,并且无法实现远程监控。
随着技术的发展,视频监控系统逐渐进入了彩色时代。
在80年代和90年代,彩色摄像机和监视器开始普及,使得监控画面更加清晰。
此外,数字信号处理技术的应用也提升了系统的功能,例如可以进行运动检测、图像增强等。
21世纪以来,随着高清技术的普及,视频监控系统开始迎来了一次巨大的飞跃。
高清摄像机和监视器可以提供更高的分辨率和更细腻的画面,使监控画面更加真实。
此外,网络技术的发展也使得远程监控成为可能,监控画面可以通过互联网传输到远程设备,实时监控和录制也可以通过手机或电脑实现。
还有一项重要的技术对视频监控系统的发展有巨大影响,那就是人工智能。
人工智能技术可以分析和识别监控画面中的物体和人物,实现自动跟踪和报警功能。
例如,系统可以自动识别异常行为,并向相关人员发送警报信息。
人工智能的应用使得视频监控系统更加智能化和自动化。
除了技术的发展,视频监控系统在应用领域也越来越广泛。
目前,视频监控系统被广泛应用于政府、企事业单位、学校、医院、公共交通等各个领域。
它不仅用于安保,还可以监测交通流量、安全生产等。
同时,视频监控系统在调查犯罪活动和事故原因等方面也起到了至关重要的作用。
总结起来,视频监控系统经过几十年的发展,从黑白到彩色、从低分辨率到高清、从有线到无线、从手动操作到智能化,已经成为一项不可或缺的技术和设备。
随着技术的不断进步和应用领域的扩大,视频监控系统将继续发挥重要的作用,为人们的安全和便利提供保障。
视频监控技术的发展历程视频监控技术的发展大致经历了三个阶段:随着社会发展,技术进步,视频监控技术应用越来越广,尤其是2003 年,由于SARS影响,网络视频监控的发展更加令人关注,总的来看,视频监控的发展大致经历了以下三个阶段。
第一阶段:七十年代末到九十年代中期,这个阶段以闭路电视监控系统为主,也就是第一代模拟电视监控系统。
其传输媒介为视频线缆。
由控制主机进行模拟处理。
主要应用于银行、政府机关等高档场所。
萌芽阶段(1979 年-1983 年);起步阶段(1984 年-1996 年)第二阶段,九十年代中期至九十年代末,以基于PC 机插卡式的视频监控系统为主,此阶段也被业内人士称为半数字时代。
其传输媒介依然是视频线缆。
由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理与存贮。
此阶段的应用也多限于对安全程度要求较高的场所。
初步发展阶段(1997 年-2004 年)第三阶段,九十年代末至今,以嵌入式技术为依托,以网络、通信技术为平台,以智能图像分析为特色的网络视频监控系统为主,自此,网络视频监控的发展也进入了数字时代。
网络视频监控的应用不再局限于安全防护,逐渐也被用于远程办公、远程医疗、远程教学等领域。
高速发展阶段(2005 年至今)视频监控发展经历了模拟视频监控,半数字监控,IP数字监控三个阶段.数字化,网络化是21世纪的时代特征,视频监控的数字化是监控技术的必然趋势.∙全模拟的监控方案:模拟摄像机+磁带机已被淘汰∙该方案的前端采集与后端显示,传输线路均使用模似信号,一般又称为闭路电视监控系统(CCTV)。
∙线路:需要专门铺设,成本高,且在较长距离传输时视频损耗大,影响后端的显示的效果。
∙集成能力:没有完整的针对大量前端的有效管理机制,所有模似信号需要中央视频切换矩阵,系统容量有限。
∙存储与回放:采用模似信号存储,磁带容量很大,调看录像非常不方便。
∙半数字化的监控方案:模拟摄像机+DVR 或模拟摄像机+DVS+NVR ∙该方案前端和传输采用模似信号,存储则采用数字方式,一般称为DVR。
视频监控系统经历发展阶段的概述随着科技的日新月异,视频监控市场也得到了飞速发展。
视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。
近年来,随着互联网的大范围普及,以及计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控技术也有长足的发展。
视频监控已经渗透到教育、政府、娱乐场所、医院、酒店、运动场馆、城市治安等多种领域。
视频监控系统经历了本地模拟信号监控系统、基于PC的多媒体监控系统、基于Web 服务器的远程视频监控系统等三个发展阶段。
1.本地模拟视频监控本地模拟信号监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成,利用视频传输线将来自摄像机的视频连接到监视器上,利用视频矩阵主机,采用键盘进行切换和控制,录像采用使用磁带的长时间录像机;远距离图像传输采用模拟光纤,利用光端机进行视频的传输。
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。
传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性:(1)有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感;(2)有线模拟视频监控无法联网,只能以点对点的方式监视现场,并且使得布线工程量极大;(3)有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带),查询取证时十分烦琐。
2.基于PC的多媒体监控20世纪90年代中期,基于PC的多媒体监控随着数字视频压缩编码技术的发展而产生。
系统在远端有若干个摄像机、各种检测和报警探头与数据设备,获取图像信息,通过各自的传输线路汇接到多媒体监控终端上,然后再通过通信网络,将这些信息传到一个或多个监控中心。
监控终端机可以是一台PC机,也可以是专用的工业控制机。
这类监控系统功能较强,便于现场操作;但稳定性不够好,结构复杂,视频前端(如CCD等视频信号的采集、压缩、通信)较为复杂,可靠性不高;功耗高,费用高;需要有多人值守;同时,软件的开放性也不好,传输距离明显受限。
视频监控系统发展历史
视频监控系统的发展可以追溯到蒙古人于7世纪初在塔克拉玛干沙漠发明防备望游的半景望台,相当于古代的视频监控系统。
现代视频监控系统的发展始于20世纪50年代,该时期仅能够用于实验室,随着科学技术的发展,视频监控技术也发展了出来。
20世纪六十年代,由于科学技术的发展,第一只图像传感器—新马克斯管被发明出来,因此,视频图像质量有很大的提高和改善,这一时期也是视频监控技术的兴起时期,尤其在英国,它以可见光线的监控系统开始普及,被公认为是当前视频监控技术的研究和发展的开端。
20世纪70年代,随着业界的不断完善,监控技术也不断进步。
通过运用恒温器、最新的半导体技术、计算机辅助设计,视频监控技术得到了飞速发展。
当时的视频监控系统大多以线视频的形式出现,使用电缆将摄像机与观看器或记录器连接起来,上面需要使用高大的柜子来存放设备,尽管技术上已经非常先进,但是由于设备太大的原因,视频监控仍然很少被使用。
20世纪八十年代以后,随着电子技术的发展,视频监控技术也发生了飞跃,从技术上讲,可以更加准确地记录和储存数据,同时。
一、视频监控技术的发展视频监控系统一直是监控领域中的热点,它以直观、方便、信息内容丰富而在各个行业得到广泛应用,如:交通、电力、通信、石油、码头、仓库、金融、政府机关企事业单位办事窗口,和军队、公安、监狱、水利/水厂、民航等要害部门。
视频监控系统的发展与电子、通信的发展息息相关,就其发展的阶段看,主要经历了以下阶段。
1. 基于模拟传输的视频监控系统视频监控系统最早的应用方案是采用模拟信号在电缆或光纤中传输,然后再集中监控和录像。
这种基于模拟图像的视频监控系统从电视机、摄像机诞生的那天,就已经诞生。
其视频监控系统主要由摄像机、视频切换矩阵、监视器、录像机等组成,通过视频线、控制线连接,主要用于安保、生产管理场合。
其特点是建设方便,价格低廉;但这种方式传输距离有限,安全性较差,监控方式单一。
2. 基于PC机的板卡式视频监控系统视频采集压缩技术的进步使得基于PC机的板卡式视频监控系统成为可能,PC机的普及也推动了此类技术的发展。
这类视频监控系统主要由摄像机、各类采集设备、PC机/工控机、采集卡、视频压缩卡、通信接口卡、PC监控设备、录像机(模拟或数字式)等组成,依赖于通信网络构成整个视频监控系统。
其特点是功能较强,灵活性高;缺点是功耗大,环境适应能力差,可靠性差。
3. 基于嵌入式的视频监控系统第三代视频监控领域,集中了多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等最新技术。
第三代视频监控技术不仅仅可解决图像传输、远程控制、现场信号采集等监控功能,还可提供高质量的监控图像和便捷的监控方式。
第三代视频监控系统一般基于TCP/IP架构,符合通信网的发展趋势,具有非常灵活的应用。
在具体的数字监控技术中,嵌入式技术和高压缩编码技术正在受到广泛的关注。
嵌入式视频服务器和嵌入式DVR正是第三代视频监控产品的代表。
二、嵌入式技术和高压缩编码技术1. 嵌入式技术由于采用PC机板卡式的视频监控系统存在着诸多的不足之处,当前最新的视频监控产品都采用了嵌入式的设计。
视频监控的发展历程视频监控技术是指利用现代科技手段对特定区域进行实时监视、录像和存储,实现对特定区域的安全防范和犯罪行为的追踪的一种技术手段。
视频监控技术的发展历程经历了几个重要的阶段。
首先,视频监控的起源可以追溯到20世纪60年代,当时的技术非常简单,主要应用于一些特定的公共场所,如银行、超市和重要交通枢纽。
当时的监控系统仅能提供黑白图像和极低的分辨率,且无法实时监控,仅能播放事后录制的影像。
随着计算机技术的发展,视频监控技术逐渐向数字化发展。
从20世纪80年代开始,CCTV监控系统开始应用数字化技术,摄像机信号被转换成数字信号进行处理和传输,提高了监控系统的可靠性和灵活性。
同时,数字录像机的出现也大大降低了视频存储的成本,使得监控系统的覆盖区域和存储时间都得到了极大的扩展。
进入21世纪,高清晰度视频监控技术的应用成为了主流趋势。
高清监控摄像机的出现,使得监控系统的图像质量大幅度提升,能够清晰显示细节,提高了证据的可靠性和判别能力。
同时,随着网络技术的进步,视频监控系统逐渐实现了远程监控和互联网访问。
无线技术的应用,使得监控系统的布线更加方便,扩大了监控系统的应用范围。
在当今社会,视频监控技术已经进入了智能化阶段。
人工智能技术的应用,使得监控系统能够自动识别和分析图像中的人员和物体,并进行行为分析和异常检测。
通过与大数据技术相结合,监控系统可以实现更高效、准确的安全防护。
此外,视频云技术的出现,使得监控系统能够实现更大容量的存储和更高的可靠性,同时也方便了数据的管理和共享。
另外,视频监控技术的应用领域也得到了广泛的拓展。
除了传统的公共场所和重要设施,视频监控已经渗透到家庭、企业和交通等方方面面。
在交通领域,视频监控技术在交通管控、交通违法行为监测和交通事故预防方面发挥着重要作用。
在家庭生活中,视频监控系统可以用于家庭安全和老人、儿童的看护。
在企业领域,视频监控技术可以用于生产线的监控和作业安全。
浅析视频监控系统发展历程导读:视频监控系统在我国经历了传统模拟监控系统、半数字化监控系统、全数字化监控系统三个阶段,每个阶段都有其优点和面临的问题,在此我们浅析视频监控系统的发展过程.自20世纪80年代以来,视频监控系统在我国各领域蓬勃发展,视频监控已经深入到社会公共安全的每一个角落。
伴随着视频监控系统从以矩阵为核心代表的模拟监控系统,跨越终端以硬盘录像机为代表的半数字化监控系统,到目前前端以网络视频为代表的全数字监控系统,各项新技术、新产品从无到有.从非主流到主流,引领着视频监控行业不断向前发展。
第一代视频监视系统是指以矩阵为核心的传统模拟监控系统,系统主要由模拟摄像机.专用视频电缆、切换矩阵、监视器、模拟录像设备及盒式录像带等构成.系统只是解决小范围,短距离的监控雳求。
其系统特点:1)视频信号的采集、传输、存储均为模拟形式;质量高;2)经过几十年的发展,相应技术成熟。
其存在很多明显的缺点:1)范围有限;距离有限,无法进行远程管理、访问;2)系统增扩容难度大,成本高;3)大量磁带存储、人工手动查询,管理维护复杂;4)无法与其它安防系统有效集成。
第二代视频监控系统是指以硬盘录像机为代表的半数字化监控系统,系统的显著优势在于充分发挥了计算机技术的功能,为用户提供了更人性化的测览、管理方式.在很多方面解决了模拟矩阵技术无法解决的难题,是第一代技术的延伸。
其系统特点:1)视频、音频信号的采集、存储为数字形式,质量较高;2)存储的数字化,大大提高用户对录像信息的处理及查询能力;3)向下兼容,可实现对第一代模拟监控产品的升级改造;4)硬盘录像系统功能的网络化及光端机的出现解决了视频图像远距离传输的问题,使人们对远距离大范围监控以及视频资源共享的迫切需求得到了满足;5)嵌入式硬盘录像系统的出现为用户提供了更高的可靠性、更简易的安装方便;其优势使其得到广泛应用。
可以说硬盘录像技术的成熟大大加快的视频监控民用化的趋势,并得以大范围的应用,而又正是在大范围应用的大潮中,其不足之处暴露了出来.1)硬盘录像系统仍未摆脱第一代模拟监控的影响,从监控点到中心为模拟方式传输,需铺设电缆或光缆,系统越大建设成本越高,不易维护且维护费用较大;2)单机容量有限,在大型系统中,不适用于集中录像,录像文件的统一管理不便;3)硬盘录像系统网络化功能有限,大范围应用管理、维护复杂.第三代视频监控系统是指以前端网络视频为代表的全数字视频监控系统,视频从前端图像采集、传输即为数字信号,并以网络为传输媒介,实现视频在网上的传输,并通过设在网上相应的功能控制主机来实现对整个监控系统的浏览、控制与存储。
本文依据视频监控系统发展的二个阶段.即模拟闭路电视监控(CCTV)系统、数字化监控系统、网络视频监控系统,详细介绍了每个系统的组成、结构框架和特点,并结合数字社区中视频监控系统的建设工作,从技术角度阐述了监控必然经历模拟监控——数字监控——网络监控——智能监控的发展趋势。
1 概述从监控技术的发展历史来看,大致经历三代系统的发展历程,第—一代是模拟闭路电视监控(CCTV)系统,第二代是数字化监控系统,第三代是网络视频监控系统。
2 视频监控系统的发展历程2.1 模拟视频监控系统2.1.1 模拟视频监控系统的组成第一代模拟闭路电视(CCTV)监控系统可视为多种单列模拟设备的组合,系统由“前端设备”、“监控中心”二个部分组成,前端设备包括:摄像机、球机、云台、解码器等;监控中心设备包括:监视器(电视墙)、视频分割器、切换矩阵、控制键盘、录像机等等。
这两部分的设备由视频线、控制线缆等连接。
2.1.2 模拟视频监控系统的特点1)通常适合于小范围的区域监控众所周知,传统的音视频信号是模拟量信号,通常采用同轴电缆的方式传输。
在较短距离内,如200-300米,信号的衰减很小;如果超过一定距离,视频信号就需要增加放大器,通常加一级放大器可延长传输距离200米左右。
但是,在工程中如果对视频信号进行两级以上放大,图像就会明显失真,严重时图像扭曲变形,甚至出现黑色横纹。
因此,模拟监控只适合于单个大楼、小的居民区以及其它小范围的场所。
常规系统在一根同轴电缆上只能传送一路视频信号,如果需要传输数据信号、控制信号或音频信号等就必须另外铺设电缆。
同样,若监控点的位置和数量发生变化,也必须另外铺设电缆,工程复杂,造价昂贵,敷设大量的传输电缆还不得不承担对建筑物、道路和基础设施等的破坏。
2)模拟监控系统在进行长延时录像时的图像质量也不够理想,信息不易检索,录像带的存储和更换也是令人烦恼的事。
3)系统的扩展能力差对于已经建好的系统,如要增加新的监控点,往往是牵一发而动全身,新的设备也很难添加到原有的系统之中;4)无法形成有效的报警联动在模拟监控系统中,由于各部分独立运作,相互之间的控制协议很难互通,联动只能在有限的范围内进行,与现有计算机和网络系统无法集成。
2.1.3 模拟闭路电视监控原理图(见图1)2.2 数字视频监控系统2.2.1 数字视频监控系统的发展历程回顾国内监控系统的数字化发展过程,期间划分下述几个阶段:第一阶段为九十年代前期:当时的监控系统一般采用国外的进口矩阵控制主机,为了适应当时计算机普及化的需求,监控公司纷纷开发利用计算机对矩阵主机进行系统控制的软件,实现电脑对监控系统图像切换、音频切换、报警处理、图像抓拍等多媒体控制。
此时的计算机多媒体监控实际上仅仅作为监控系统的一个辅助控制键盘使用,可以说是数字化监控开始的雏形。
第二阶段是九十年代中、后期:在这一时期是图像处理技术、计算机技术、网络技术飞速发展的时期。
国内公司在完成矩阵主机、解码器、多媒体控制系统、云台等外部设备产业化生产后,发现台湾地区和国外监控公司开始将他们基于传统电子制造业的监控生产线转移到我国进行生产,这些产品包括摄像机、监视器、图像处理器、磁带录像机、报警探测器、报警主机等监控产品,上述发展过程只是九十年代国外电子产品制造商大规模进入我国市场的一个普遍现象,它完成了大多数监控产品国产化过程,促进了监控系统在国内的普及应用。
这一阶段,国外已经开始数字化监控进程,最先被引进国内的数字监控产品是美国和以色列生产的电话线传输和网络传输产品,图像压缩标准采用MJPEG,系统具有简单的数字化监控与网络监控的许多功能,并且还有一项令整个监控业感到新奇的功能——数字录像功能。
由于数字监控设备刚刚引人监控行业,其极高的高科技附加值立刻吸引了众多监控公司投入其中,纷纷开发出基于计算机结构的数字化监控主机,该系统将矩阵切换器,图像分割器、硬盘录像机集成在一台计算机平台上,形成了具有中国特色的监控主机产品,并发展成产业趋势。
但由于受到价格的影响以及硬盘容量的限制,这一时期发展的数字监控系统和数字录像系统还不能够在与模拟设备的竞争中取得优势。
第三个阶段是2000年以后:随着图像压缩技术的进步,特别是MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4图像压缩芯片的大量推广应用,2000年至今,数字监控产品进入了一个快速发展时期,产品也由原来的数字监控录像主机发展到网络摄像机、网络传输设备、电话传输设备、专业数字硬盘录像机等多种产品,典型代表是基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控系统。
2.2.2 数字硬盘录像机的分类数字监控系统是以硬盘录像机(DVR)为核心的视频监控系统,DVR是以计算机硬盘为载体,可记录、回放音视频信号的设备,其工作原理是将传统意义上的视频和音频信号,通过压缩编码芯片,转换成为MPEC格式的文件,并存储在电脑硬盘亡。
目前,国内硬盘录像机大致分为以下几种类型:1)按系统结构分两大类:基于PC架构和脱离PC架构基于PC结构:这种架构的硬件基础为PC(个人电脑)结构或IC(工业电脑)结构。
这种视频监控录像系统的组成结构为:兼容/工控PC机+视频采集卡十普通/较可靠的操作平台+应用软件;软件操作平台主要有:WINDOWS、LINUX。
除压缩卡以外,硬件不需要专门开发,使用目前通用的计算机配件,如主板、 CPU、内存、显示卡、网卡、机箱等设备,通用性好。
基于PC结构的硬盘录像机的优点在于:录像清晰度较高,存储空间较大(容易扩展存储硬盘),适宜长时间录像,能适用于各种场合,克全面取代传统的多画面分割器、录像机、矩阵等模拟产品。
缺点是:操作系统和应用软件均在计算机的硬盘上,启动速度较慢,且需要在内存和硬盘之间交换数据,一旦有操作不当、临时断电等情况发生,就会损坏操作系统和应用软件,使用WINDOWS和LINUX均会发生这种情况,稳定性差。
脱离PC结构:这种结构基于嵌入式电脑技术,大大提高了系统的稳定性,现在市场上占有一定的份额。
这种硬盘录像机因为技术的限制,现在功能较为简单,压缩算法通常采用MPEG-1压缩算法,适用于一些需求较为简单的场合,市场L:大规模应用还有待时日。
脱离PC结构的硬盘录像机的特点:操作简单,功能单一,硬件需专门开发,开发周期较长,配件需原生产厂提供,自行修理较困难,价格较贵,几乎不能升级,而且没有VGA输出,仅有视频输出。
2)按核心技术分:MPEG-1,MJPEG,MPEG—2和MPEG-4所有硬盘录像机的核心技术均为数字多媒体压缩算法,目前市面上常见的压缩算法有:MPEG—1,MJPEG,MPEG-2和MPEG-4。
MPEG-2算法图像清晰度很高,但数据量太大,不大适用于国内保安系统长时间录像的要求;MJPEG压缩技术源于JPEG图片压缩技术,压缩后图像清晰度较好,但数据量较高,不大适用于告诉移动物体的摄像,也不大适用于国内长时间保安录像的需求;MPEG-1压缩技术目前在国内应用最为广泛,这种算法技术发展成熟,数据压缩率相比MJPEG要高,图像清晰度略高于模拟录像机,容易做到多路实时录像,但数据量还是较大,若用于银行长时间实时录像,占用硬盘空间太大,网络传输占用带宽较大,不大实用于视频图像远程传输,MPEG-4压缩算法目前在国内应用还不多,这种压缩算法较为先进,图像压缩比较高,图像清晰度也较高,网络传输占用带宽较小,能通过各种传输方式进行远程视频图像传输。
基于这种压缩算法的硬盘录像机前景较好,适应当前国内安防行业需求和国内网络建设现状,特别适合于国内银行长时间实时录像的要求。
DVR,上运行的软件分为操作系统和应用软件(即控制纪录、回放功能的软件)。
按操作系统来分有三种,第一种大都采取是自主开发的操作系统,第:二种是基于微软公司的WINDOWS操作系统,第三种是LINUX操作系统。
嵌入式结构使用第——种操作系统,PC机结构使用第二、三种操作系统。
但随着基于PC机的视频监控录像系统的发展.在实际工程使用过程中,也暴露出——些不足,主要是系统工作的不稳定性,掉电后不能自动恢复录像,于是出现了嵌入式硬盘录像机 (Digital Vidc。
Recorder),嵌人式系统—一般指非PC系统,主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,将内部的操作系统和应用程序写人到诸如FLASH、DISK ON CHIP或单片机等存储器芯片上,面向某种特定应用的系统和设备。
嵌入式硬盘录像机就是一个专用的存储设备,可移动载体例如硬盘只负责存储图像文件,从而具有上电速度快无需等待、防篡改能力强等优点。
嵌入式可细分为专业级的嵌人式DVR和PC结构嵌入式DVR,专业级嵌入式 DVR使用专用的嵌入式CPU和专用的嵌入式操作系统,开发周期较长,结构简单紧凑,去掉不必要的冗余,所以更专业、实用和稳定。
PC结构嵌入式DVR则用来解决大路数存储,采用便于移植的操作系统和应用程序一起写到存储器芯片,开发周期短,而且解决了掉电、死机、软硬件冲突等遗留问题,实现了稳定的大路数视频传输,更灵活、更容易网络化。
2.2.3 数字视频监控系统的系统框图(见图2)2.2.4 数字视频监控系统的特点1)是"PC(工控机)+视频卡+监控软件”的数字硬盘录像系统,简称DVR(Digital Video Recorder)。
2)现有DVR监控软件分为基于Windows95/98/ 2000和Linux操作系统两种,满足不同场合的需求,特别是基于Linux操作系统的DVR稳定性有较大提高。
3)近2年非PC的DVR(嵌入式DVR)发展势头迅猛,主要原因是安装使用简单、系统可靠性高、4)数据存储采用Motion JPEG、H.263、MPEG等多媒体数字压缩技术,将视频图像完全数字化,存储在计算机的硬盘、光盘等数字化存储媒介上,可连续存储—个月或更长的时间,从而避免了经常更换磁带的麻烦。
数字化资料存储可以做到保存时间长、数据更稳定且不宜损坏。
5)数据处理由于对视频图像进行了数字化,所以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。
通过视频分析,可及时发现异常情况并进行联动报警,从而实现无人值守。
6)数据查询在传统的模拟监控系统中,当出现问题时需要花大量时间观看录像带才能找到现场汜录;而在数字视频监控系统中,利用计算机建立的索引,在几分钟内就能找到相应的现场汜录,节省了时间和精力,大大提高了工作效率。
7)远程访问能力数字信息抗干扰能力强,不易受传输线路信号衰减的影响,而且能够进行加密传输,因而可以在数千公里之外实时监控现场。
用户通过一个网络连接到他们的数字视频服务器,在他们选择的PC计算机上观看到所需的视频图像,连接的网络既可是局域网也可是广域网,也可以是一个通过电话线的拨号网络(一个Modem连接到单台计算机或连接到Inter— net)。