网络视频监控关键技术
视频监控系统的集成
视频监控系统的集成第一点：视频监控系统集成的意义与现状在现代社会，安全问题已经成为人们关注的焦点之一。
随着科技的不断发展，视频监控系统已经成为了保障公共安全、预防和打击犯罪的重要手段。
视频监控系统的集成，不仅仅是对各个监控设备的管理和控制，更是在技术、管理和应用等多个层面上的深度融合。
视频监控系统集成的意义在于，它能够将分散的监控设备通过网络连接起来，形成一个统一的、高效的监控体系。
这不仅可以提高监控的覆盖面和监控效率，还可以通过智能分析等技术，实现对监控数据的深度挖掘和利用，从而提高监控系统的智能化水平。
在当前的视频监控系统集成中，主要的技术手段包括网络视频传输技术、视频存储技术、视频智能分析技术等。
同时，随着物联网、大数据等技术的发展，视频监控系统集成也在向着更智能、更高效的方向发展。
第二点：视频监控系统集成的关键技术与应用视频监控系统集成的关键技术主要包括网络视频传输技术、视频存储技术、视频智能分析技术等。
网络视频传输技术是视频监控系统集成的核心技术之一。
它通过网络将监控摄像头的视频数据传输到监控中心，为监控中心提供实时的视频数据。
目前，主要的网络视频传输技术包括模拟传输和数字传输两种。
模拟传输技术成熟，但传输距离有限，且图像质量受传输线路的影响较大。
数字传输技术则可以解决这个问题，同时还可以实现更高的图像质量和更远的传输距离。
视频存储技术是视频监控系统集成中的另一个关键技术。
由于监控摄像头产生的视频数据量极大，因此如何高效地存储这些数据，是一个很大的挑战。
目前，主要的视频存储技术包括硬盘存储和网络存储两种。
硬盘存储技术成熟，但扩展性较差；网络存储技术则可以解决这个问题，同时还可以实现数据的远程访问和共享。
视频智能分析技术是视频监控系统集成中的一个重要技术。
通过对监控视频的智能分析，可以实现对监控数据的深度挖掘和利用，从而提高监控系统的智能化水平。
目前，主要的视频智能分析技术包括人脸识别、车牌识别、行为分析等。
视频监控四大核心技术
视频监控四大核心技术一.图像传感器技术视频监控系统的核心部分就是图像传感技术，目前,监控摄像机的图像传感器正逐渐从传统的CCD向CMOS转变.这两种传感器各有长短，但一直以来，CMOS 传感器的缺点渐渐减少。
CMOS图像传感器低成本、高集成度为其主要特点，图像质量已不输于CCD。
与基于CCD的探头相比，CMOS探头的集成度更高，因为CMOS传感器集成了许多外围处理功能，所需器件比CCD探头少，且CMOS探头的功耗要低得多。
从整个系统来看，CMOS传感器可将成本大大降低。
CMOS传感器与CCD传感器的比较CCD(ChargeCoupledDevice)，即“电荷耦合器件”，以百万像素为单位。
数码相机规格中的多少百万像素，指的就是CCD 的分辨率。
CCD是一种感光半导体芯片,用于捕捉图形，广泛运用于扫描仪、复印机以及无胶片相机等设备.与胶卷的原理相似，光线穿过一个镜头，将图形信息投射到CCD上。
但与胶卷不同的是，CCD既没有能力记录图形数据，也没有能力永久保存下来,甚至不具备“曝光”能力。
所有图形数据都会不停留地送入一个“模—数”转换器，一个信号处理器以及一个存储设备(比如内存芯片或内存卡)。
CCD有各式各样的尺寸和形状,最大的有2×2平方英寸.1970美国贝尔实验室发明了CCD.二十年后,人们利用这一技术制造了数码相机,将影像处理行业推进到一个全新领域.CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)，即“互补金属氧化物半导体”。
它是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导所需的大量资料。
有人发现,将CMOS加工也可以作为数码相机中的感光传感器，其便于大规模生产和成本低廉的特性是商家们梦寐以求的。
从技术的角度比较,CCD与CMOS有如下四个方面的不同：1.信息读取方式：CCD电荷耦合器存储的电荷信息，需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合，整个电路较为复杂。
网络摄像机(IPC)技术
网络摄像机（IPC）技术IPC，全称IP Camera，即网络摄像机，是真正的IP监控设备，它与网络录像机或媒体服务器配合工作，构成完整的网络视频监控系统，共同完成视频的编码、传输、存储及转发功能。
第七部分网络摄像机（IPC）技术⏹关键词☐IPC产品介绍☐IPC的组成及工作原理☐IPC数据的网络传输☐IPC的亮点功能☐IPC的选型要点☐IPC的应用设计IPC产品介绍⏹IPC的定义☐网络摄像机，也叫IP摄像机，即IP Camera，简称IPC。
☐近几年得益于网络带宽、芯片技术、算法技术、存储技术的进步，得到大力发展；☐IP C，重点在“IP”，最重要的特点是摄像机支持网络协议。
IPC产品介绍⏹IPC的定义☐从功能讲，可以看成是“模拟摄像机+视频编码器”；⏹模拟摄像机：光电转换⏹视频编码器：视频编码&网络传输☐从图像质量讲，高于“模拟摄像机+视频编码器”⏹模拟摄像机+视频编码器：像素40万⏹IPC：可达百万IPC产品介绍⏹IPC的定义☐IPC是新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，通常采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、智能分析、缓冲存储及网络传输等多种功能；☐IPC本身可以看作是镜头、摄像机、视频采集卡、计算机、操作系统、软件、网卡等多元素的集合体。
注意：IPC与我们常见的电脑摄像头不同。
IPC产品介绍⏹IPC的定义☐IPC在网络视频监控系统中的角色如图示:IPC产品介绍⏹IPC的主要功能☐（1/8）视/音频编码⏹采集并编码压缩视/音频信号。
☐（2/8）网络功能⏹编码压缩的视音频信号通过网络进行传输。
IPC产品介绍⏹IPC的主要功能☐（3/8）缓存功能⏹把压缩的视音频数据临时存储在本地的存储介质中。
☐（4/8）报警输入输出⏹能接受、处理报警输入/出信号，即具备报警联动功能。
☐（5/8）移动检测报警⏹检测场景内的移动并产生报警。
IPC产品介绍⏹IPC的主要功能☐（6/8）视频分析⏹自动对视频场景进行分析，比对预设原则并触发报警。
智能视频监控关键技术分析
１１ 背景差 分法 ，
对 于 背 景 差 分 法 来 说 ，运 动 目标 的获 得 则 是
通 过 视 频 图像 与 背 景 图 像 相 比较 。 尽 管 该 方 法 思
而能 够有 效检 测运动 目标 及其位 置 。
针 对 光 流 法 特 点 ，场 景 中的 任 何 信 息 不需 要 提 前 知 道 ，也 能 检 测 出独 立 运动 目标 。对 于动 态
背 景 较 为适 用 ，一 方 面 图像 的三 维 结 构 丰 富 的信 息 能 够 携带 ， 另外 一 方 面 还具 有 运 动 目标 的运 动 信 息 。但 是 计 算 量 大 、容 易 受到 噪 声 影 响 则 是 光
景下 比较适 用 。 ’
视频 监控 系统 Ｏ ） ｖｓ 能高 速分 析计 算视 频 图像 中的 海 量数 据 ，并 对 于其 中关 键 信 息进 行 自动 的 分 析
和 提 取工 作 ，这 样就 可 以对 于 不 同 目标 对 象 进 行
识 别 ，把 用 户 不 关 心 的数 据过 滤 掉 。 同时 在 自动 识 别 不 同 目标 对 象 时 候 ，还 能 够 发 现 系 统 中的 异 常 情 况 ，辅 以适 当 的 分 析 和描 述 ，进 行 最 快 方 式 的 报 警 处理 ，这 样 还 能 有效 帮 助相 关 人 员 进 行 危 机 处理 。所 以有 人 曾这 样 形 象 的描 述 智 能 视 频 监 控 系统 ： 智 能 视频 监 控 系统 就 是 对 传统 的 只有 眼 “
某 种 特 征 相似 的 元素 集 合 可 以在 视频 序列 图像 中
PON技术在视频监控系统中的应用
PON技术在视频监控系统中的应用【摘要】视频监控系统在现代社会中扮演着重要的角色，而PON技术的应用极大地提升了视频监控系统的效率和性能。
本文首先介绍了PON技术在视频监控系统中的应用以及视频监控系统的重要性。
接着分析了PON技术在视频监控系统中的传输优势、带宽支持、数据安全性、可靠性和扩展性。
通过这些分析，我们可以看到PON技术在视频监控系统中的巨大优势。
总结了PON技术在视频监控系统中的应用优势，并展望了未来PON技术在视频监控系统中的发展。
推动PON技术在视频监控系统中的应用将会为监控领域带来更多的创新和进步。
PON技术的发展将为视频监控系统带来更高效、更安全、更可靠的服务，为社会各个领域的安全监控起到积极的推动作用。
【关键词】PON技术、视频监控系统、传输优势、带宽支持、数据安全性、可靠性、扩展性、应用优势、未来发展、推动。
1. 引言1.1 介绍PON技术在视频监控系统中的应用PON技术（Passive Optical Network）是一种基于光纤通信的传输技术，通过一根光纤实现多用户的传输，具有传输速度快、带宽大、信号传输稳定等优势。
在视频监控系统中，PON技术可以实现高清视频的传输，保证视频数据的传输质量，为监控系统的稳定运行提供了重要支持。
通过PON技术，视频监控系统可以实现远程监控、高清视频传输、实时数据传输等功能，大大提升了监控系统的效能和便利性。
PON技术还可以保障视频监控系统的数据安全性，有效防止数据泄露和被篡改的风险，为监控系统的运行提供了可靠的保障。
在未来，随着PON 技术的不断发展和完善，相信其在视频监控系统中的应用将会得到进一步的推广和深化。
1.2 视频监控系统的重要性视频监控系统在现代社会中扮演着至关重要的角色，其重要性不言而喻。
随着科技的不断发展和社会的进步，视频监控系统已经成为维护社会治安、保障公共安全的重要工具之一。
通过视频监控系统，监控人员可以实时监控各类场所的情况，及时发现异常情况并进行处理，有效预防和打击各种违法犯罪行为。
视频监控及其关键技术
视频监控及其关键技术14安防徐乐 144402103监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成.摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。
通过控制主机，操作人员可发出指令,对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。
利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。
监控是各行业重点部门或重要场所进行实时监控的物理基础，管理部门可通过它获得有效数据、图像或声音信息，对突发性异常事件的过程进行及时的监视和记忆,用以提供高效、及时地指挥和高度、布置警力、处理案件等.随着当前计算机应用的迅速发展和推广，全世界掀起了一股强大的数字化浪潮，各种设备数字化已成为安全防护的首要目标。
数码监控报警的性能特点是：监控画面实时显示，录像图象质量单路调节功能，每路录像速度可分别设置，快速检索，多种录像方式设定功能，自动备份,云台/镜头控制功能,网络传输等。
加装时间发生器，将时间显示叠加到图像中。
在线路较长时加装音视频放大器以确保音视频监控质量。
适用范围——银行、证券营业场所、企事业单位、机关、商业场所内外部环境、楼宇通道、停车场、高档社区家庭内外部环境、图书馆、医院、公园。
视频监控系统原理图组成设备视频监控系统产品包含光端机，光缆终端盒，云台，云台解码器,视频矩阵,硬盘录像机，监控摄像机［1］，镜头,支架。
视频监控系统组成部分包括监控前端、管理中心、监控中心、PC客户端及无线网桥.各组成部分的说明如下:(1）监控前端：用于采集被监控点的监控信息，并可以配备报警设备。
①普通摄像头+视频服务器。
普通摄像头可以是模拟摄像头,也可以是数字摄像头。
原始视频信号传到视频服务器,经视频服务器编码后,以TCP/IP协议通过网络传至其他设备。
高清视频监控中的若干关键技术分析
采集到的音视频信号通过音视频压缩处理芯片压缩打包
成ｌ Ｐ信号，从 自身的 １／０ ｂ／ 以太网接口直接通过 ０１０Ｍ ｉｓ ｔ
传输网络传输到视频监控平台，实现远程视频监控浏览、 存储等功能， 高清 Ｉ Ｐ Ｃ一般由镜头、 图像传感器 、 声音传感
器 、／ ＡＤ转换器 、 音视频压缩处理芯片、 网络服务器 、 外部
图像 品质 总体 上还 不 如 Ｃ Ｄ Ｃ ，但 它 在 成 本 上 的优 势对
寸感光原件制造的困难 ， 这样 Ｃ Ｏ 在更高分辨率下将更 Ｍ Ｓ 有优势。另外 ，Ｍ Ｓ响应速度比 Ｃ Ｄ快， ＣＯ Ｃ 因此更适合高
清监控的大数据 量特点 。
电信科学 ２１ ０ 年第 乏
（） ２ 压缩处理芯片： 主要是应用 Ｈ２４技术， ． ６ 相对于
像 质 量 提 高 的 同 时 高 清 监 控 对 带 宽 的 高 占用 、 储 空 间 高 消 耗 等 若 干 问 题 也 随 之 而 来 ， 文 就 如 存 本
何 在 Ｉ 络上传 输高质 量的 、 可靠 性的高 清视频监 控信息 ， 于高清视频监 控的编 码 、 输 、 Ｐ网 高 关 传 存
储 等 若 干 问题 进 行 分 析 ， 在 帮 助 高 清 监 控 能 以 较 合 理 的 资 源 消 耗 带 来 更 大 的 发 展 空 间 。 旨
罐 词 高 ｊ ．Ｎ 储 高 网 考 机 Ｅ Ｎ 输 络智 Ｂ 清Ｉ Ｓ 存 ： 络 ｏ 传 网 ；蠹 滞 撒 Ａ 游 Ｐ 蓠
１ 高 清 监控 的 定 义
尺寸的 Ｃ Ｄ传感器分辨率优于 Ｃ Ｏ 传感器 ，但如果不 Ｃ ＭＳ
考 虑尺寸 限制 ，Ｍ Ｓ 量率上 的优势 可 以有 效克服 大尺 Ｃ Ｏ 在
体现在灵敏度、 成本 、 噪声、 功耗、 速度等几个方面， 见表 １ 。
无线视频监控关键技术研究及开发
拟摄像 头采集的数据 （ ＡＬ制式 ）首先要 Ｐ
心 ，包括图像采集终端 （ 因为摄像头 的输
入是模 拟信号 ，所以需要 Ａ／ Ｄ转换 设备
经过模 数转换芯片转换成 ＹｕＶ４ ２ ２ 式 ： ：格 的数 字图像 ，然后再经过预处理模块转换 成 ＹＵ ２： Ｖ ４： ０格式 ，之 后 才能 进 行
ＭＰ Ｇ－ Ｅ ４的图像压缩。
Ｓ ＡＡ７ ３ 、２ ４ Ｆ １ Ｈ） ．Ｇ ＷＩ Ｉ无线发送 ／接 收模块 ，图像显示等几 个模块组 成 。
Ｍ ｏ ｏ ｏａ 公 司 设 计 的 处 理 器 ｉＭ Ｘ ｔｒｌ ．
摩托 罗拉公 司 ｉＭＸ １ ． ２ 应用程序处理
器集成 了Ｈａ ｔｏ Ｐ ｏ ｕ ￣公司的４ ５ 硬 ｎ ｒ ｒｄ ｃ ３０ 件视频 编解码器 ， 能以３ ｆｓ ０ｐ 速率 同时实现
Ｍ Ｐ４ ＡＰ Ｅ ｃ ｄ Ｅ ｄ ｔ ｍ，然后再调用 Ｉ ｎ ｏ ｅ ｎ Ｓｅ ａ
—
器 ，控制摄像头视频数据 采集 ，采集的视
频 数据 经 Ｊ Ｅ 压缩 后 ，在 ＡＲＭ９ 芯片 Ｐ Ｇ 的控制 下通 过 ＷＩ Ｉ Ｆ 无线发送模块进行视 频数据 传输 ；在接收端 ，服务端将接收 到
方式传 送到 由ｉＭＸ 为核心的 ＭＸｌ ． 系统 ， 每 帧图像 ６ ０ ４ ０ 字节 （ ４＊８ 大小可设 ），每 秒可以获 取 １ ５帧 图像信息 。ＭＸ１ 系统 对 接收到的 图像数进行压缩 ，中央控 制和数
Ｍ Ｐ４ ＰＩ Ａ
—
Ｅ ｃ ｄ Ｓ ｅ ｍ 关闭编码 器。 ｎ ｏ ｅ ｔａ
Ｗｉ ｉ Ｆ 模块 设计
３ ２ Ｗｉ ｉ 块 系 统 架 构 ． Ｆ 模
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1 影响视频质量的关键指标 2 视频压缩技术 3 固定码率和可变码率编解码 4 视频封装格式 5 视频传输协议 6 云台控制协议 7 芯片技术与压缩板卡 8 图像传感器技术
1 影响视频质量的关键指标
在模拟CCTV系统中，画面质量取决于分辨率，即人 眼所能分辨的黑白条纹数，单位是电视线（TV 线）。公 安部于2002年6月1日开始实施的《视频安防监控系统技 术要求》GA/T-367-2001国家标准，对安防行业视频标 准提出要求：一级（甲级）项目录像回放清晰度要 ≥350TV线；二级、三级项目录像回放清晰度要≥300TV。
网络和数字监控系统的图像质量需要考虑下列因素： （1）分辨率。 （2）压缩算法。 （3）帧率。 （4）视频延时。
2 视频压缩技术
通过CCD或CMOS感光及BNC输出后的视频称为“模 拟视频”，但事实上此时视频信号已经是由一帧帧连续的 图像构成了。这种图像的每一幅图像都是由许许多多个像 素点组成，其中每个像素点通常具有R、G、B(即红、绿、 蓝）三种色彩的分量量化数值。因此，从根本上说，“模 拟视频”事实上也是数字化的，只不过这种数字化保留了 原始现场所有的光影信息，信息冗余度极大。
解决模拟视频信号数字化后数据量庞大的有效办法就 是采用 ，压缩数字视频中的冗余信息，减少视频数据量。 数据冗余的情况包括空间、时间、结构、知识、视觉、图 像区域的相同性等冗余信息。
根据解码后是否能够完全无丢失地恢复原始数据，可 分为无损压缩和有损压缩。无损压缩是指压缩后的数据解 压时得到的重现图像与原始图像完全相同的压缩方法。无 损压缩不丢失任何信息，但其压缩率很小。典型的算法有 Huffman编码、Shannon-Fano编码、算数编码等。有 损压缩是指解压后得到的图像与原始图像产生误差、去除 一定信息的压缩方法。
AVS标准是《信息技术：先进音视频编码》系列标准的简 约，AVS标准包括系统、视频、音频、数字版权管理4个主要 技术标准ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一致性测试等支撑标准，是我国具有自主知识产权 的第二代信源编码标准。为了保障信息产业的健康发展，原信 息产业部科学技术司早就在2002年12月正式发文成立“数字 音视频编解码技术标准AVS工作组”，负责数字音视频等多媒 体设备与产品中的压缩、解压缩、处理和表示等技术标准的制 定工作。
目前，有损压缩在视频处理中得到广泛应用。在选择 视频压缩标准时需要参考以下因素：
（1）压缩类别：有损压缩会导致数据损失，过大的压 缩比会导致图像质量的下降。
（2）压缩比比例：各种压缩方案支持不同的压缩比例， 压缩比例越大，压缩和还原需要的时间越多，采用有损压 缩时图像的还原效果也越差。
（3）压缩时间：压缩算法通常需要较长时间才能完成， 有些压缩方案可以通过专用硬件提高压缩速度。
MPEG-4的特点是其更适合于交互服务以及远程监控。 MPEG-4是第一个使观众由被动变为主动（不再只是观看，而 且允许观众加入其中，即有交互性）的动态图像标准；它的另 特点是其综合性，从根源上说， MPEG-4试图将自然物体与人 造物体相融合（视觉效果意义上的）。MPEG-4的设计目标还 有更广的适应性和可扩展性。MPEG-4标准的占用带宽可调， 由占用带宽与图像的清晰度成正比。以目前的技术，一般占用 带宽大致在几百kbit/s左右。
为达到低数据率的目标，几乎所有高压缩的算法都采 用有损压缩。其中传统压缩编码建立在仙农信息论基础之 上的，以经典集合论为工具，用概率统计模型来描述信源， 其压缩思想基于数据统计，只能去除数据冗余，属于低层 压缩编码的范畴。MPEG-1、MPEG-2、H.261、H.263 都是第一代压缩编码技术，着眼于图像信号的统计特性来 设计编码器，属于波形编码的范畴。这种编码方案把视频 序列按时间先后分为一系列帧，每一帧图像又分成宏块以 进行运动补偿和编码。
2.1MPEG-4标准
MPEG-4是ISO/IEC MPEG 制定的标准，它与1998年10 月定案，在1999年正式成为国际标准，随后为扩展用途又进行 了第二版的开发，于1999年底结束。MPEG-4标准最大的特点 是编码是基于对象的，对一帧中的对象进行分割，然后再进行 编码，这样就便于操作和控制对象，也可以利用码率分配方法， 对于用户感兴趣的对象多分配一些比特率，得到更好的主观图 像质量。
如果说，MPEG-1“文件小，但质量差”；而MPEG-2“质 量好，但更占空间”的话，那么MPEG-4则很好的结合了两者 的优点。MPEG-4是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它 不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，而且更加注重多 媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准主要应用于视频电 话、视频电子邮件和电子新闻等，其传输速率要求低.MPEG-4 利用很窄的带宽，通过帧重建技术压缩和传输数据，以求以最 少的数据获得最佳的图像质量。与MPEG-1和MPEG-2相比， MPEG-4为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。 一
新一代压缩技术编码思想由基于像素和像素块转变为基于内 容。它突破了仙农信息论框架的束缚，充分考虑了人眼视觉特性 及信源特性，通过去除内容冗余来实现数据压缩，可分为基于对 象和基于语义两种，前者属于中层压缩编码，后者属于高层压缩 编码。以MPEG-4/H.264为代表的基于模型/对象的第二代压缩 编码技术，除了继承第一代视频编码的核心技术，如变换编码、 运动估计与运动补偿、量化、熵编码外，还充分利用了人眼视觉 特行，抓住了图像信息传输的本质，从轮廓、纹理思路出发，支 持基于视觉内容的交互功能，这适应了多媒体信息的应用由播放 型转向基于内容的访问、检索及操作的发展趋势。H.264标准的 推出，是视频编码标准的一次重要进步，它与现有的MPEG-2、 MPEG-4及H.263相比，具有明显的优越性，特别是在编码效率 上的提高，使之能用许多新的领域。尽管H.264的算法复杂度是 现有编码压缩标准的4倍以上，但随着集成电路的快速发展， H.264的应用已成为现实。