随着视频监控关键技术的不断发展,通过无所不在的监控摄像机将有助于安防人员处理、显示、评估并存储大量视频内容。然而如何将操作人员从繁重的监控工作中解放出来,成为当前化解视频监控技术障碍的重点。随之而来的视频智能分析技术将更好的解决这一难题。
针对安全监控系统而言,主要任务就是需要一种低成本方式,在几小时、几天、几周乃至几个月的时间里实现视频影像的传输、存储以及搜索。就此,随着关键技术的不断发展,安全监控行业正经历着重大技术提升。
其发展主要表现在:数百万像素的低成本数字摄像机不断涌现;低成本高清(HD)监控器的出现,具有压缩协处理器的新型DSP的推出;IP技术的普及与统一站点网络融合;以太网供电(PoE)技术推进成本下降,且不用再为每个摄像机配备电源;以及大容量存储设备成本下降等。此外,内置计算功能的新一代智能摄像机已经上市,可执行视频分析功能,并承担一定处理任务,将操作人员从繁重的监控工作中解放出来。
这些重要技术的发展将有助于安防人员处理、显示、评估、存储大量视频内容,而这些视频是通过无所不在的监控摄像机透过各类网络收集而来的。
一、带宽、延迟以及存储容量仍然是主要技术难题
安全技术人员很清楚地认识到,监控视频与“好莱坞大片”式的视频完全不同,不是在摄影棚里拍摄的。安全监控摄像机通常工作在光照较暗、对比度较低的环境下,而且摄像机所在位置通常对捕获目标区域都不是非常理想。
非常幸运,安全监控系统的主要目标是人员、物体或特定区域,因此通常不需要广播级的影像质量。针对高端应用而言,系统或许需要较高分辨率进行捕获与读取某些信息,如在恶劣环境下捕捉并读取行驶车辆的车牌号。
北美电视标准帧速率为每秒30帧,有源影像分辨率为720X480像素。安全监控系统的分辨率与帧速率可以远远低于该标准,因为其根本不需要捕获所有细节。这样就具有获得存储与通道密度等优势。因此,许多模拟安全监控系统的运行帧速率仅为7.5FPS,影像分辨率则仅为352X288像素(CIF标准)。
通过降低帧速率或分辨率,在一定带宽下甚至可支持四个摄像机影像,而不仅是一个。如果同时降低帧速率与分辨率,正常情况下,一个摄像机影像所占带宽就可支持16个摄像机的影像。当然,节省带宽也是有代价的,即影像质量下降。在帧速率为7.5FPS时,画面可能会不流畅,在影像分辨率为352X288像素时,细节可能比较模糊,不过操作人员通常仍可分辨出场景内容。在传统系统中,通常要通过降低帧速率或分辨率或同时调低这两个参数,来实现降低成本的目的。
新型摄像机技术改进了压缩方法,并采用更低成本存储设备。这样,系统就可支持更高的帧速率与分辨率,通常可达720X480全像素分辨率与30FPS帧速率。若有需要,新型系统也可通过编程采用较低的帧速率或分辨率降低成本。
安全监控系统的另一关键要求就是低延迟,延迟涉及两方面内容,一是视频显示在显示器上所需时间,二是摄像机平移与缩放某一可疑事件的速度。实时视频监控有时会因延迟较长而受影响,导致操纵杆控制与摄像机的移动不同步。之前,模拟电视系统的发射延迟总是要比IP视频系统好。要想降低数字视频延迟,就应解决以太网多变的延迟与损失问题,还要解决视频编码与解码本身造成的延迟。通常情况下,确保良好网络基础局端,并采用高级编解码器与视频压缩技术,即可解决上述问题。
视频存储也是一个挑战,因为大多数安全监控系统都必须支持存储功能
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