视频监控系统的发展与应用

2012-01-01 00:00:00赵雪
科技资讯 2012年2期


  摘要:本文介绍了视频监控系统的发展,并对目前应用广泛的嵌入式视频监控系统的定史、基本构成,特点及功能做了详细阐述。
  关键词:嵌入式 视频监控系统
  中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1672--3791(2012)01(b)-0028-01
  随着计算机网络、图像处理、传输技术的飞速发展,视频监护系统已逐步发展成为安全防范系统的重要组成部分。视频监控系统能够实时的引导图像和数据等信息,通过网络准确、快速、清晰的传回信息指挥中心,监控中心的值班人员才能够通过视频监控系统实时的、直接的了解和掌握各个被监控点的实际情况,并根据现场情况做出相应的反应,实施有效的处理。
  1 视频监控系统的发展
  视频监控系统的发展经历了三个不同阶段,即模拟视频监控系统,数控模拟视频监控系统和数字视频监控系统。
  1.1 模拟视频监控系统
  模拟监控系统是第一代监控系统,是带有磁带录像机的全模拟视频监控系统,也就是闭路电视监控系统。
  该系统具有以下几个特点。
  (1)视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式,质量最高。
  (2)系统庞杂,维护和管理成本相对较高。
  (3)只适合用于较小的地理范围。
  (4)与信息系统无法交换数据。
  (5)监控仅限于监控中心,应用的灵活性差。
  (6)不易扩展。
  1.2 数控模拟视频监控系统
  随着数字技术的飞速发展,数控模拟视频监控系统出现了,具有视频压缩功能的数字硬盘录像机(即DVR)逐步取代了全模拟监控系统。
  作为第二代数控模拟视频监控系统的核心产品,DVR采用计算机和Windows操作系统为平台,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,适合第一代模拟监控系统的升级和改造,但不适合新建的监控系统和要求实现远程视频传输的系统。
  该系统具有以下几个特点。
  (1)视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式,质量较高。
  (2)从监控点到监控中心仍为模拟方式传输,因而适合于较小范围的区域监控。
  (3)系统功能较为强大、完善。
  (4)系统建设成本高,不易维护、且维护费用较大。
  (5)与信息系统可以交换数据。
  (6)系统扩展能力较差。
  1.3 数字视频监控系统
  简单的说,数字视频的控制信号和音频、视频信息都采用数字化的方式,并以IP包的形式在网络上传输,从而实现了视频/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。
  目前有两种数字视频监控系统,一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统,另一种是嵌入式视频监控系统。
  数字视频系统与前两代系统相比,具有明显的优势。
  (1)利用已有的网络资源,不需要为新建的系统铺设光缆、增加设备,即可实现远程视频监控。
  (2)维护费用低,前端设备是即插即用、免维护系统。
  (3)系统扩展能力强,只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点。
  (4)系统功能强大、完善,应用灵活性高,全数字化录像便于保存和检索。
  (5)网络中的计算机只要安装了客户端的软件,给予相应的权限就可成为监控工作站。
  2 嵌入式视频监控系统的基本结构和特点
  嵌入式视频监控系统是当前应用较广泛的数字视频监控系统,它集软硬件于一体,硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用,它是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统软件,是嵌入式系统极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。
  嵌入式系统目前已发展到嵌入视频Web服务器阶段,嵌入式视频Web服务器的主要原理是视频服务器内置一个嵌入式Web服务器,采用嵌入式实时多任务操作系统。由现场的摄像机送来的视频信号经数字化后,再由高效压缩芯片进行压缩,通过内部总线送到内置的Web服务器,网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像,授权用户还可以控制摄像机、云台、镜头的动作或对系统配置进行操作。这种嵌入方式由于把视频压缩和web功能集中到一个体积很小的设备内,可以直接连入局域网,达到即插即用,省掉多种复杂的电缆,安装时仅需设置一个IP地址即可,用户端也无需安装任何硬件设备,仅用浏览器即可观看。
  嵌入式视频Web服务器监控系统与其它监控系统的比较有如下特点。
  监控范围广:只要网络可以覆盖的区域,该系统即可进行监控,甚至是广域网范围。
  扩展能力强:系统几乎具有无限扩展能力,所有设备都以IP地址进行标识,增加设备只是意味着IP地址的扩充。可组成非常复杂的监控网络,由于Web服务器输出已完成模拟到数字的转换并压缩,采用统一的协议在网络上传输,支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。
  性能稳定可靠:嵌入式Web服务器实际上基于嵌入式电脑技术,采用嵌入式实时多任务操作系统,又由于视频压缩和Web功能集中到一个体积很小的设备内,系统具有较好的实时性、稳定性和可靠性。
  管理方便:由于是集成式的,无需专人管理,非常适合于无人值守的环境。
  对网络带宽有一定的要求:由于是基于网络环境,随着传输的路数和距离的增大,对网络带宽的要求就越高。
  3 结语
  嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物,具有较长的生命周期。有理由相信,嵌入式视频监控系统必将得到更加广泛的应