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当前页面:首页>>电视监控技术发展的现状及发展前景
[2011-2-16]
 
【CPS中安网】20多年来,视频监控系统经历了从第一代百分之百的模拟系统(VCR),到第二代部分数字化的系统(DVR/NVR),再到第三代完全数字化的系统(网络摄像机和视频服务器)三个阶段的发展演变。 在这一过程中,视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高,但是仍然受到了一些固有因素的限制,其中既包含人类作为监控者自身在生理上的弱点,也包含视频监控系统配置和以及视频监控设备在功能和性能上的局限性。这些限制因素使各类视频监控系统均或多或少的存在报警精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷,从而导致整个系统在安全性和实用性的降低。


  近年来,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高,以及各种视频信息处理技术的出现,全程数字化、网络化的视频监控系统优势愈发明显,其高度的开放性、集成性和灵活性为视频监控系统和设备的整体性能提升创造了必要的条件,同时也为整个安防产业的发展提供了更加广阔的发展空间,崭新的应用模式和市场机遇不断涌现,而智能视频监控则是网络化视频监控领域最前沿的应用模式之一。


  视频监控技术正在向着数字化、网络化、智能化的方向发展,网络化、智能化的基础是数字化。而智能化是“三化”的最高境界。系统由目视解释转变为自动解释是视频监控技术的飞跃,是安防技术发展的必然。而当前的形势将极大的促进这一发展过程,特别是智能化的趋势更引人注目。


  视频监控系统的发展过程


  第一代视频监视系统指的是以VCR(Video Cassette Recorders)为代表的传统CCTV监控系统,系统主要由模拟摄像机、专用电缆、视频切换矩阵、模拟监视器、模拟录像设备和盒式录像带等构成。


  第一代系统存在很多明显的缺点,例如维护工作繁琐、无法进行远程访问、无法与其他安防系统(如门禁、周界防护等)有效集成、录像质量随着时间的推移下降等。


  第二代视频监控系统在上世纪90年代中期,以DVR(Digital Video Recorder)为代表的第二代视频监视系统出现在视频监视市场上。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化,并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上。


  数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力,用户可以通过DVR来控制摄像机的启闭,从而实现移动侦测功能。此外对于报警事件以及事前/事后报警信息的搜索也变得异常简单。


  进入二十一世纪后,随着网络技术的发展,DVR系统又进一步发展成为具有网络功能的NVR (Network DVR)系统。与DVR系统相比,NVR系统不但实现了视频信息的数字化存储,还实现了视频档案信息的数字化传播,即NVR可以直接接入到IP网络中,从而使存储下来的视频信息可以通过网络方便的进行共享。


  第三代系统指的是目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统,又称为IP监视系统,它最早出现于2001年。


  网络化视频监视系统从一开始就是针对在网络环境下使用而设计的,因此它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点,用户可以通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息。


  第三代视频监控系统是完全数字化的系统,它基于标准的TCP/IP协议,能够通过局域网、无线网、互联网传输,布控区域大大超过了前两代系统;它采用开放式架构,可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成;它基于嵌入式技术,性能稳定,无需专人管理,灵活性大大提高,监控场景可以实现任意组合,任意调用。


  传统视频监控系统固有的局限性


  无论是传统的第一代纯模拟视频监控系统,还是第二代、第三代经过部分或完全数字化之后的视频监控系统,都具有一些固有的局限性:实际上这些模式并没有本质的差别,因为它们都是用人来观察图像。
 安装摄像机得到图像已经很方便、但通过图像输出得到有价值的信息却是很困难的。目前广泛应用在银行、仓库等部门的摄像机监控通常只是用于事后的取证,它损失了图像的基本价值(一个动态的、实时的媒质),就如同把直播变成录像一样。而这种应用与人们对视频系统真正需求是有差距的。安全迫切需要是能够连续地监控,并及时告警事件(盗窃、破坏、入侵)可能发生或正在进行,预测一个趋势,提醒管理人员事态的发展到了限定的界线。以便及时地阻止事件的发生或产生更严重的后果。视频监控具有早期探测(预警)功能的特征是在事发前能够识别和判断出可疑的行为,视频监控技术人员应当把它作为重要的研究方向。


  安全需要促进视频监控技术向智能化方向发展


  恐怖活动的猖獗使得社会对安全的需求更加强烈了,特别是对电视监控的产生了更高的期望,的确电视监控是安全系统中最有效的手段。与此同时、社会对电视监控上提出了更高的要求,提出了新的挑战。因为现在的电视监控技术还不能完全满足安全的需求,需要不断的完善和改进,在应用模式上、技术上和观念上要有突破,视频监控技术正在向着数字化、网络化、智能化的方向发展,而当前的形势将极大的促进这一发展过程。


  智能化视频监控的真正含义是:系统能够机器分析(自动理解)图像并进行处理。系统从目视解释(视读)走向机器解释(机读),而这正是需要实现的目标。


  视频监控技术网络化、智能化的基础是数字化。而智能化是“三化”的最高境界。系统由目视解释转变为自动解释是视频监控技术的飞跃,是安防技术发展的必然,


  智能视频监控以数字化、网络化视频监控为基础,但又有别于一般的网络化视频监控,它是一种更高端的视频监控应用。智能视频监控系统能够识别不同的物体,发现监控画面中的异常情况,并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而能够更加有效的协助安全人员处理危机,并最大限度的降低误报和漏报现象。


  许多城市和地区正在或准备建立大型视频监控系统,摄像机的数量多,监视的范围广。系统可以得到大量的图象,工作人员根本无法管理和监看成百上千的摄像头,因而在很大程度失去了监控系统的预防与积极干预功能。如果系统具有自动识别和分析图像所含信息的功能,也就是具备智能,这将大大提高系统的性能。早期出现的智能视频监控系统就是内置移动探测与报警功能的系统。一些特殊的需要也促进了智能监视技术的发展,例如,智能交通系统需要移动目标流量的统计、车牌号码的识别。由于智能化视频监控系统可以及时地发现侵入指定区域的移动目标,因而具备了周界防范功能。智能跟踪技术和危险探测系统是智能化视频监控系统的又一应用,采用这一技术后,入侵者会自动显示在多个显示屏上,并由一台摄像机跟踪到另一台摄像机。跟踪的目标可以是汽车、移动物体、非正常遗留物或入侵者,系统还可以提供报警管理。


  在世界反恐斗争日趋严峻的今天,智能视频监控显然能够成为应对恐怖主义袭击和处理突发事件的有力辅助工具。此外,智能视频监控还可以应用在交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关的场景,以提高用户的投资回报。


  智能视频监控技术的主要应用前瞻


  智能视频(IV,Intelligent Video)源自计算机视觉(CV,Computer Vision)技术。计算机视觉技术是人工智能(AI,Artificial Intelligent)研究的分支之一,它能够在图像及图像描述之间建立映射关系,从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。


  智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息。如果把摄像机看作人的眼睛,而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。


  智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息。智能视频技术将根本上改变电视监控技术的面貌,安防技术也将由此发展到一个全新的阶段。对此笔者对智能视频监控技术的主要应用作一展望。www.ztwl.cn


  安全相关类应用


  安全类相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用,特别是在“911”恐怖袭击、马德里爆炸案以及伦敦爆炸案发生之后,市场上对于此类应用的需求不断增长。这些应用主要作用是协助政府或其他机构的安全部门提高室外大地域公共环境的安全防护。此类应用主要包括:


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