百萬高清監控系統

一、 網絡視頻監控系統的原理及構成 網絡視頻監控系統的核心設備是網絡視頻服務器,網絡視頻服務器把視頻壓縮和網絡傳輸集成到一個體積很小的設備內。服務器把從攝像機傳送來的視頻信號數字化后經高效壓縮芯片壓縮,壓縮后的編碼通過網絡協議棧打包后發送到IP網上。網絡上用戶可以直接用瀏覽器(如IE或Netscape Navigator等)或客戶端軟件觀看視頻服務器上的攝像機圖像,授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或對系統配置進行操作。網絡視頻服務器支持LAN、WLAN、ADSL、電話線等連接方式,用戶可以在世界的任何一個地方,只要連上Internet,就可看到您所需的即時影像,真正做到所謂的"無論遠近,盡在眼前"。 網絡視頻監控系統的組成框圖如下。在邏輯上可以把整個系統分為以下幾個組成部分: 1、前端監視部分 前端主要由攝像機、云臺和報警傳感器等組成,實現對現場的視音的監控。該部分主要完成圖像和聲音的光、聲/電轉換,并把視音頻信號和控制信號傳送到中心控制部分。 2、中心控制部分 中心控制部分是該系統的核心設備,主要由視頻服務器組成。通過專用芯片對前端采集到的視音頻信號進行編碼壓縮,并完成對壓縮后的所有視頻信號和控制信號的網絡傳輸。以及把客戶端的控制信號傳送到相應的外部設備。 3、客戶端部分 在客戶端完成圖像和聲音信號的接收和解壓縮,以及把用戶的指令轉成相應的控制信號并發送到中心控制部分。 二、 網絡視頻監控系統的關鍵技術 1. 視頻壓縮技術 視頻圖像的信息量是巨大的。而實際的網絡帶寬十分有限。因此,視頻壓縮技術數字化是壓縮技術的關鍵。目前,視頻采用的壓縮標準有: ?、? 靜止圖像壓縮技術:JPEG,M-JPEG。采用小波變換等技術,運用幀內處理技術。靜止圖像較清晰,但對連續運動圖像,文件占用的帶寬和硬盤都很大。 ?、? 運動圖像壓縮技術:MPEG-1,MPEG-2,H.263,MPEG-4。 MPEG-2采用了幀內和PB幀的幀間技術,圖像的壓縮率優于靜止圖像壓縮。但由于是基于結構的壓縮技術,算法固定,采用專用硬件。另外網絡傳輸時占用帶寬較高,不能適應傳輸速率不等的各種網絡的一致訪問,網絡容錯性差。 H.263甚低比特率視頻編解碼標準,除了沿用幀內技術和幀間技術外,還采用了其它較先進的技術。而且算法可擴展,可應用于不同的網絡傳輸速率,解決了網絡的容錯性問題。 MPEG-4采用基于內容的編碼算法,以及多種變換,可獲得更小的硬盤空間,更高的清晰度。特別是其對對象分離的控制,交互性、重用性更強,基于內容的分級擴展,保證了同時在低高帶寬下的最佳畫面質量。 2. 視頻數據的實時傳輸技術。遠程監控系統具有以下特點: 實時性: 視頻數據屬于實時數據必須實時處理,例如,實時壓縮、解壓縮、傳輸、同步。 分布性:現場圖像采集和發送的客戶機和圖像接收顯示的客戶機位于不同地點,視頻服務器和客戶機通過計算機局域網或廣域網連接。 同步性:盡管視頻信息具有分布性,但在用戶終端顯示時必須保持同步,另外,聲音與視頻也必須保持同步。 針對以上特點,目前采用TCP/IP協議簇。視頻傳輸對時間十分敏感,因此必須確保數據的實時性和同步性。國際通信聯合會(ITU)和國際互聯網工程任務組(IETF)設計了實時傳輸協議 RTP(RealTime TransportProtocol),用來解決數據傳輸的實時性問題。 3. 圖像控制技術 客戶端和服務器端均可控制系統中的所有鏡頭的變化。通過矩陣轉換將多個云臺與服務器相連,云臺可控制鏡頭不同方向的轉動,及變焦、聚焦、光圈的變化和自動報警。從而達到本地和遠程都可通過計算機控制鏡頭的目的。 4. 嵌入式實時操作系統(RTOS) 目前很多監控系統采用 Windows操作系統,Windows能提供大量的圖形界面,有各種外部設備及應用程序,因此開發系統較容易。但Windows系統龐大復雜,占用CPU資源大,外圍硬件較為復雜,穩定性、可靠性不如 RTOS系統。為監控專門設計的嵌入式實時操作系統的特點在于系統簡單,去掉了與監控無關的功能,減少了出問題的幾率。由于開發者掌握源代碼,可隨時解決硬件沖突及優化系統。 三、 網絡視頻服務器的技術特點 1. 數字化及遠程技術 傳統的監控技術基于模擬技術,通過專用電纜進行監控信號傳輸,監控范圍有限,管理功能少,難以實現廣域范圍的異地遠程監控。網絡視頻監控系統實現了監控信息的數字化處理并實現異地傳輸,突破了地域的限制。 2. 靈活擴展和配置 網絡視頻監控系統具有靈活的配置及擴展能力,可根據實際情況進行監控點或監控對象的增減,并進行監控系統的配置。擴展過程中,僅需增添監控點的節點設備,不改變系統結構,保護原有設備線路的投資。 3.高可靠及穩定性 網絡視頻監控系統利用先進的計算機通訊技術及監控設備,充分保障監控系統的可靠性和穩定性。
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