高速公路安防视频监控系统从模拟、数字到智能时代的转化

安防视频监控系统的发展同时,高速公路安防视频监控系统的发展也经历了4个时代。

模拟时代

模拟监控时代视频图像以模拟方式采用同轴电缆进行传输,并由控制主机进行模拟处理。安防视频监控系统中应用的所有设备,从图像采集、视频传输、视频 分配和视频控制以及视频图像的存储,均为模拟设备。

由于构成系统的设备功能单一,导致模拟安防视频监控系统需要连很多的连线,用于视频传输、视频分配、视频控制和视频存储。系统的扩容就意味着增加更 多的设备, 更多的线缆,甚至更多的机房空间。模拟信号在后端的处理和管理也存在诸多弊端,面临实时查询、跨部门实时信息共享等复杂需求时,模拟视频监控数 据处理的低效之弊端更是暴露无遗。

半数字时代

半数字时代又可以称为数字-模拟时代,也就是说在安防视频监控系统的架构中,采用同轴电缆进行传输由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数 字处理与存储。半数字时代的高速公路安防视频监控系统经历了两个阶段:基于E1/2M网络的安防视频监控系统和基于以太网络的安防视频监控系统。

与模拟时代相比,半数字时代由于光传输技术和视频编解码设备的应用,远距离的视频信号传输得以实现。使得整个系统变得庞大,并且在系统内实现了 组织层次,如收费站级别、分中心级别、中心级别之间可以进行级联控制、联网调用、查询。数字技术(数字硬盘录像机)的应用,可以对系统内所有视频信号进行 存储、查询。数字技术和网络技术的融合应用,使得系统在整体功能扩展的同时,监控系统的结构具有了一定的灵活性和设计空间。

半数字时代的贡献之一是在计算机网络平台上设计出完全可以取代视频控制矩阵的视频管理软件,视频管理软件可以通过协议兼容,对下一层的视频控制 矩阵进行操作,控制矩阵的视频输出,通过有限的视频编解码器查看所有的接入图像;缺点是同时可以观看到的视频图像受到视频编码器数量的限制。

我们要特别注意这一时代的变化,因为它不仅起着承上启下的桥梁作用,更重要的是为全数字视频监控网络的架构提供了清晰的思路。

全数字时代

全数字视频监控网络是以视频编码器和数字视频传输设备为核心,前端采用模拟摄像机,通过视频编码器,将模拟视频经过数字化、压缩、打包等过程变 成基于网络协议的视频流或采用一体化的网络摄像机,在视频监控的前端完成网络化、数字化,视频流通过网络进行传输(如图1)。视频的用户可利用软件进行解 码,在计算机网络上进行显示和处理,也可通过硬件解码,解出模拟视频信号输出到监视器,利用键盘进行控制,利用分布在网络上的服务器或其他类型的网络存储 设备根据需要进行视频存储;利用视频管理软件完全取代视频控制矩阵。由于扁平化的网络结构,任何授权的用户都可根据权限进行视频监控、调用以及查看录像。

这个系统的最大特点是将分层的网络结构变成扁平的硬件管理平台。高速公路安防视频监控系统中,全数字化以前的网络结构基本上分为三层,收费站-监控 分中心-监控中心,系统只能够由高级别到低级别实现单向的视频控制。为了节约硬件投资,收费站的视频图像将不会全部通过视频编解码器传输至监控分中心和监 控中心,只能通过矩阵级联的方式实现有限的视频观看,并不能满足全部视频图像实时观看的要求。而全数字化视频监控彻底打破了收费站-监控分中心-监控中心 的分层壁垒。全数字安防视频监控系统架构在以太网的传输平台上,设备之间实现了互联,在系统内任一网络接口都可以访问全部视频网络,在权限允许的范围内进行操作。

网络+智能分析时代

智能视频监控(IVS Intelligent Video Surveillance)是基于计算机视觉技术对监控场景的视频图像内容进行分析,提取场景中的关键信息,并形成相应事件和告警的监控方式,是新一代基于视频内容分析的监控系统。如果把摄像机看作人的眼睛,那么智能视频监控系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频监控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。

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