高清视频监控技术的发展与应用探讨

陈志毅

摘 要：高清视频监控系统已然成为实践生活中的热议话题，在众多领域都有着应用，笔者针对其在我国的发展以及技术的内部体系和特征、应用等进行了探索，希望能够全面展现高清视频监技术的发展与应用，从而促进其进一步发展，为我国视频监控体系的完善做出贡献，在道路交通安全领域以及刑事侦查等多种领域迎来越发重要的应用。

关键词：高清视频 监控系统 发展 应用

中图分类号：X924.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）02（a）-0123-02

高清视频监控的清晰度发展与电视高清的发展密切相关，从相关技术来看，电视行业的发展极为快速，而高清视频监控的发展却相对落后，因此，视频监控技术需要进一步利用已有科技优势，通过其他技术的发展，综合应用，使视频监控技术迅速进步，从而能够提升监控视频清晰度，提升监控的可利用范围和程度，建立新的高清视频监控时代。

1 高清视频监控技术的发展

从1998年高清理念在我国源始，到模拟时代转为数字时代，甚至网络时代，高清视频监控技术在我国获得了巨大的发展。模拟监控的前端为模拟摄像机，后端为矩形，而数字监控后端则是DVR。对于视频监控来说，清晰度是永恒的追求，其衡量标准是分辨率，其单位是像素，分辨率大小决定了视频的清晰程度，高清与标清的区别线是720p，也就是百万像素。从目前的监控市场来看，主流的还是D1和CIF，而这两种的清晰度都停留在标清，720p分辨率是CIF的9倍，1080p则达到20倍，从发展趋势来看，监控清晰度走向更高分辨率是必然趋势。实现监控视频高清，需要从诸多环节加以控制，从视频源采集到信号的压缩和传输以及视频浏览、回放等环节都需要全面高清，只有这样才能够使得最终显示效果达到高清。采集与编码是两个重要环节，目前所使用的DVR视频信号处理是无法实现高清监控的，要实现高清监控，就必须实现网络化。

2 高清视频监控技术的环节

2.1 图像采集与编码

视频监控的分辨率大小受到监控各个环节的技术限制，影响因素众多，但在诸多环节和过程之中，最为基础的便是图像采集过程。图像采集所获得的画面是其后一切技术的基础和原件，因此在极大程度上来说，画面抓取采集决定着视频监控的分辨率。高清视频监控技术的画面采集工作一般由网络摄像机完成，其清晰度的区别体现在感光元件的使用之上，CCD与CMOS具有不同的感光能力，不同的元件呈现的效果不同，配合光源以及角度和焦距等因素，最终使得所呈现的图像分辨率存在较大差别。编码过程是对上述图像进行数字编码，使之形成信号代码用于传输，这个过程中，编码压缩的格式算法不同，会对图像画质产生影响，不同的算法使得信号格式不同，也就让图像受到了不同方式的压缩，这个过程使得图像的清晰度受到影响。目前所使用的算法一般有四种，会形成不同的信号格式，且编码方式的不同与后面的传输环节以及显示环节均有一定程度的关联，因此具有较大的影响力。

2.2 传输与显示

我国的视频监控传输技术中，传输手段一般有6种，根据其独特的特性与效果有着不同的应用，传输手段的应用与编码和显示关联性较高，根据传输要求不同，需要选择最为合适的、符合实际的传输手段，传输手段应用要坚持快速、高效的要求，过程中对于画面不能出现损坏。实践中的6种手段：基带、光纤、网络、微波传输以及双绞线平衡传输和宽频共缆，是根据其不同的传输介质而分的，在具体应用中，需要考虑多种因素进行选择。显示部分是整个视频监控技术的最终呈现效果，自然也是监控系统的核心部分，一般来说，高清视频监控所使用的显示设备包含三种，分别是：CRT，PDP以及LCD，由于高清电视技术发展迅速，视频监控显示技术的发展也较快。优缺点明确的三种显示技术有着不同的发展和应用，CRT能够进行较高的色彩还原，亮度较高，但是重量和体积限制其应用范围，而LCD则以轻薄著称，但其亮度不足，PDP具有画面细腻清晰的优势，但是小屏制作难度较大。不同的显示技术各具优劣，在选择时要结合实际审慎考虑。

3 高清视频监控的应用

3.1 PDVR

从我国目前的视频监控市场发展来看，PDVR的应用，也就是纯数字视频录像机的应用较为普遍，伴随着高清时代而来的监控存储产品，相比于传统的DVR来说，只接收高清摄像机数字压缩信号。其优势具体体现在：画质清晰，由于只接收百万像素压缩信号，因此其视频的图像画质较高，除此之外，由于其数字化特征，因此音频线，电源线等都只需要网线代替，因此其施工成本低，且操作难度降低，而且数字化也使得网络传输的干扰减小，在使用时，不需要交换机，能够做到即插即用，IP地址的配置也不需要进行，且其视频的压缩只需要在前端进行，后端不需进行压缩操作，这就大大减少了监控视频的处理程序，从而提升了其效率，也减少了操作过程中的风险因素。且广域网与内网分离的处理也大大增强了传输的稳定性，减少了外界因素的干扰。这种监控产品不仅能够完成监控视频高清的要求，其网络化特征也使得其更具实践操作性，能够便于施行，且其监控结果的分析和使用也能够更为便利。

3.2 道路交通安全的应用

现代社会，道路交通安全的发生频率迅速上升，威胁着道路安全，高清视频监控技术在道路交通安全领域的应用需求较大。监控的数量和范围的重要性此处不加以赘述，自然具有极大的作用和功能，高清视频监控，无论是从清晰度还是网络智能化，都影响着道路安全，道路交通情况一般来说较为复杂，在高速运行的情况下，要通过监控视频查看和还原真实的道路交通安全具有一定难度，全方位的监控系统当然是决定因素，但是高清的视频图像作用也不容忽视，监控视频能够在一定程度上避免交通事故，也能够在事故发生后辨明对错，还原现场，且在一些高速路段，监控能够及时发现已经发生的交通事故。监控视频越高清，则路面情况呈现便会越清楚，包括车牌、车辆间相对位置等情况，均能够一目了然，此种情况下，许多难以解决的交通事故便能够较好解决，我国城乡道路建设规划要将视频监控系统纳入，追求高清效果，尽量以技术的更新来减少施工成本。

3.3 大数据监控时代

随着现代科技的发展，视频监控系统的应用范围逐步扩大，在现代社会，视频监控与刑事侦查也紧密结合，由于现代社会人与人的交流日益密切，每个人的一举一动都受到监督和制约，这是维护秩序的需要，视频监控作为公共秩序的监督，能够保留最原始的画面，带领人们尋找真相。大数据监控之下，在案件发生后，公安机关都会调取监控查看相关范围内的人口和车辆流动情况，无论是对于查找可疑线索还是搜寻证据或者寻找犯罪嫌疑人的踪迹，监控系统无疑是重要手段，且近年来高频发生的人口失踪案件，也需要借助视频监控技术。在利用这些监控视频时，需要较为高清的画质，由于是大数据下的监控，在锁定某人或者车时，如果要作为证据使用，就必须要监控内容足够高清，其内容能够达到可辨认程度，否则，无论是作为线索还是证据，都缺少说服力，为了大数据监控时代的发展，视频监控需要更高的清晰度和更广的布置范围，能够将道路均纳入监控体系之下，这需要视频监控技术的进一步发展和完善。

4 结语

现今的视频监控技术的画面清晰程度还可以有更大程度的提升，但是其成本也将增大，需要进一步研究视频监控领域的画面清晰度提升方式，更新传统的技术观念，在已有的其他领域借鉴经验并进行转化，使音视频监控迎来新的发展。也希望更多专家能够重视并加以研究。

参考文献

[1] 李丹，刘曦，史森，等.视频智能分析在电网中的应用模式研究[J].电气应用，2015（S2）：3841.

[2] 刘其军，罗明宇，付燕平，等.基于VDPAU的GPU多视频解码[J].计算机系统应用，2016（12）：173-176.

[3] 曾文献，马倩倩，兴百桥.基于WinCE平台的高清视频监控系统的实现[J].计算机安全，2016（10）：35-39.

[4] 苏莎莎.基于TMS320DM8168多核处理器的嵌入式高清视音频处理系统的研究与实现[J].南京邮电大学学报，2017.