文档介绍：第一章 绪论
引言
现在的安防产品中,绝大多数的模拟摄像设备均不能满足使用环境的需要,导致大量的监控都是无效监控、形同虚设,每当事件发生时都起不到提供重要线索的关键作用。
通过深入一线市场与厂家、器材商、工程商以及用户端交流发现,其实国内市场对于安防监控产品高清晰度和数字化的需求是十分迫切的,特别在一些民用市场和政府市场领域对于数字百万高清都有着非常强烈的渴望。随着高清监控产品的陆续推出和试点应用,高清产品和解决方案的不断完善和成熟,高清产品所呈现的高清晰画质和高品质监控效果逐步得到了市场的高度认可,这将加速推动监控系统由标清向高清的转型,加速监控模式由模拟+DVR的模式向高清IPC的应用模式转型。
视频监控系统发展历史
我国网络视频监控的发展大致经历了三个阶段,早期由安防产品演化而来的闭路视频监控系统是我国第一代模拟视频监控系统,也可以称为闭路监视系统。
到了九十年代中期,一种基于 PC机插卡式的视频监控系统的出现,尽管初步实现了数字化,但囿于图像质量、稳定性以及远程传输监控等技术方面的不足,使这种第二代视频监控系统仍仅作为安防产品应用于某些特定行业的日常监控。
直至九十年代末,随着计算机、网络、通信技术的日趋成熟,各种实用型视频技术的不断完善,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数字化网络视频监控系统才从根本上使视频监控从幕后走向了前台,成为了当今视频监控最先进的技术代表,引领着视频监控未来的发展方向。
第二章概述
网络化数字监控的需求
在模拟监控时代,用户对模糊的、布满雪花噪点的画面早已是叫苦不迭却又无计可施,因为当时市面上最好的摄像机也只能做到D1,像素在理论上最多也只有40多万。而在非安防领域,则是铺天盖地的数码相机、摄像机、电脑摄像头、手机摄像头,动辄几百万甚至上千万像素。而监控摄像机作为安防第一大助手,模拟类监控产品已不能满足用户需要,于是,“高清”成为了第一大需求,而且,有了高清晰画质,低照度、宽动态、智能化等等更高层次的需求才能实现,才具有应用价值。
网络化数字监控的前提
网络化
采集高清画面之后第一个需要考虑的就是视频信号传输问题,高清视频对传输提出了更高的要求。
一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。数字传输一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI传输,其中DVI或HDMI的传输距离只有几米,不适合用于监控传输,而HD-SDI虽可以传输100米左右,但对同轴电缆的要求很高,线缆的价格也非常昂贵。无论是模拟方式还是数字方式传输,未经压缩的高清视频信号传输成本都明显高于以前的模拟标清视频信号。而采用视频压缩编码并通过IP网络进行传输时,高清视频与标清视频在传输成本上的差异很小。
因此,可见高清监控首先必须基于视频压缩处理并通过IP网络进行传输,只有这样才能有效控制高清视频的传输成本,从而让高清监控真正具有实用意义。
传输通道
高清视频可根据系统的网络状况和应用场景选择或构建相适应的网络传输方式,包含网络架构选择(局域网/广域网)、传输方式选择(有线/无线)、传输介质选择(网线/光纤)。
随着TD-LTE、Wi-Fi、专网等无线、有线宽带技术的成熟和应用,大流量数据的远程传送更加方便,这也扫除了高清网络摄像机在大范围应用中的传输障碍。
目前,在平安城市、金融联网监控等项目中通常采用自建光纤网络或局域网络实现1000M带宽网络。这种千兆带宽资源,在前端安装100路1080P全实时高清网络摄像机(即使按每路占用资源4Mbps计算),占用总带宽资源不到50%;如果是采用720P传输,带宽还可以减少一半。这样,完全可以有效支持高清网络摄像机的实际应用。
以TD-LTE技术作为准4G主流通信技术使无线高清视频传输成为可能。TD-LTE(LongTermEvolution)是我国拥有核心自主知识产权并得到广泛国际支持的技术,它是专门为移动高宽带应用而设计的无线通信标准。,LTE峰值的速率要求很高,上行50Mbps,下行100Mbps。
存储分析
高清监控的视频,以最基本的720P效果为例,每路视频压缩到较低码率也要每小时3G容量需求,一个月监控录像就要2TB左右的容量,如果需要几百上千路这样的高清监控,如此庞大的视频文件,有如潮水般的冲击着存储系统,不仅对存储设备的容量,读写性能、可靠提出了更高要求,甚至连传输带宽都成了高清监控系统中比较棘手的问题。根据“木桶法则”,高清监控的图像质量或是稳定性将取决于整个系统中最差的一环,而往往这最差的一环往往就出现是传输系统或存储系统上。
第三章 总体设计
网络化数字视频监控的