数字化视频监控基础.ppt
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1、2010中国中国(成都成都)建筑智能建筑智能化化与物联网应用与物联网应用发展论坛发展论坛 高清智能安防、打造平安城市中国科学院成都计算所中国科学院成都计算所 张炳泉张炳泉二二O O一一O.O.九月九月20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛 视频监控系统的发展大致经历了三个阶段视频监控系统的发展大致经历了三个阶段20002000年以前,以模拟设备为主年以前,以模拟设备为主-第一代模拟监控系统第一代模拟监控系统2000-20042000-2004年,第二代半模拟半数
2、字本地视频监控系统年,第二代半模拟半数字本地视频监控系统 从从20042004年开始,视频监控步入了全数字化的网络时代年开始,视频监控步入了全数字化的网络时代 以数字视频的压缩、传输、存储和播放为基础,依靠强以数字视频的压缩、传输、存储和播放为基础,依靠强大的专业平台软件实施管理,称之为第三代全网络视频大的专业平台软件实施管理,称之为第三代全网络视频监控管理系统。监控管理系统。现在视频监控正在向第四代全现在视频监控正在向第四代全IPIP监控系统时代前进。监控系统时代前进。全全IPIP网络监控系统在机场等大型市政项目,银行金融领域和城市网络监控系统在机场等大型市政项目,银行金融领域和城市的综合治
3、安管理等方面得到应用。的综合治安管理等方面得到应用。20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛平安城市监控系统平安城市监控系统的建设促进了大型网络数字视频技术的建设促进了大型网络数字视频技术快速发展。快速发展。要实现派出所、分局、市局数据信息共享,必然要求系统支持多要实现派出所、分局、市局数据信息共享,必然要求系统支持多级的组网方式,并能实现对全系统的灵活管理与配置。从而形成级的组网方式,并能实现对全系统的灵活管理与配置。从而形成了城市视频监控的大型的、分布式的、多
4、级的、统一的管理架构。了城市视频监控的大型的、分布式的、多级的、统一的管理架构。其中涉及的其中涉及的关键技术关键技术有:有:多级分布式灵活组网多级分布式灵活组网 集中式设备心跳管理自愈自恢复集中式设备心跳管理自愈自恢复 海量存储与转发海量存储与转发 采用专业流媒体高性能支撑,分布式多服务采用专业流媒体高性能支撑,分布式多服务器架构支持海量存储和转发。器架构支持海量存储和转发。数据安全传输数据安全传输 支持多种支持多种TCP/IPTCP/IP协议的传输,包括协议的传输,包括TCPTCP、UDPUDP、RTPRTP和组播等。和组播等。20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑
5、智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛城市视频监控系统应具备的主要功能城市视频监控系统应具备的主要功能:全天候及全方位的画面监视功能全天候及全方位的画面监视功能 图像远程调节和控制功能图像远程调节和控制功能 本地和远程音视频存储功能本地和远程音视频存储功能 系统运行日志信息查询系统运行日志信息查询 远程用户图像传输功能远程用户图像传输功能综合查询、检索录像播放综合查询、检索录像播放 调用远程目录管理中心图像联网功能调用远程目录管理中心图像联网功能 系统配置和设备参数维护与管理功能系统配置和设备参数维护与管理功能 201020
6、10中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛城市视频监控系统城市视频监控系统在实现联网和系统管理之外的需求:在实现联网和系统管理之外的需求:实时、清晰实时、清晰的高品质视频图像,延迟小于的高品质视频图像,延迟小于300ms300ms报警需求报警需求,系统的警务处理能力延迟小于,系统的警务处理能力延迟小于300ms300ms智能管理智能管理,实现各种资源的有效应用参数配置,实现各种资源的有效应用参数配置 对于专业级大型多级分布式视频监控系统来说,要求单台服务对于专业级大型多级分布式
7、视频监控系统来说,要求单台服务器可以支持器可以支持128128路实时录像与路实时录像与400400路转发。整个系统需要兼具设路转发。整个系统需要兼具设备自动查找与巡检、图像智能化分析与快照检索、云镜控制与远备自动查找与巡检、图像智能化分析与快照检索、云镜控制与远程管理、个性化浏览与多级地图等功能。良好的多叉树多级树式程管理、个性化浏览与多级地图等功能。良好的多叉树多级树式架构,能够保障系统安全有效的运行。架构,能够保障系统安全有效的运行。三级联网三级监控拓扑图三级联网三级监控拓扑图平台软件及系统组成平台软件及系统组成平台软件及系统组成平台软件及系统组成城市监控报警管理平台GIS管理服务器流媒体
8、转发服务器中心管理服务器流媒体存储服务器视频代理服务器矩阵代理服务器集成路由转发服务器WEB服务器客户端主控软件客户端分控软件数字矩阵软件20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛网络集成一体化网络集成一体化、统一图形用户接口、统一图形用户接口(GUI)(GUI)、跨平台共、跨平台共享数据库享数据库 是是IPIP网络监控日趋完善的目标网络监控日趋完善的目标视频分析软件视频分析软件的出现的出现 使读取摄像机的输出信息成为可使读取摄像机的输出信息成为可能。可以用网络视频
9、流检测异常行为并且自动发出警告能。可以用网络视频流检测异常行为并且自动发出警告符合开放标准的视频处理符合开放标准的视频处理 兼容性、扩展性尤为必要兼容性、扩展性尤为必要视频数据标准视频数据标准方面的努力仍处于萌芽阶段,具备互用性方面的努力仍处于萌芽阶段,具备互用性和高扩展性的视频监控系统解决方案有待实现和高扩展性的视频监控系统解决方案有待实现具备互用性和高扩展性的视频监控系统解决具备互用性和高扩展性的视频监控系统解决方案方案,只有在最终用,只有在最终用户的参与下才能实现。对标准的不断探索,对技术发展的正确导户的参与下才能实现。对标准的不断探索,对技术发展的正确导向,并遵守行业规则可以推动向视频
10、监控健康完善的过渡。向,并遵守行业规则可以推动向视频监控健康完善的过渡。20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛采用采用.Net.Net、WebServiceWebService、XMLXML等技术的网络视频监控管理系统提等技术的网络视频监控管理系统提供了供了网络集中监控综合解决网络集中监控综合解决方案方案 网络视频监控中间件开始出现网络视频监控中间件开始出现 在在最新的最新的IPIP监控技术监控技术中,中,远程监控系统、数字自动识别系统、面远程监控系统、数字自动
11、识别系统、面部识别系统、事件探测系统和智能图像还原系统得到充分利用。部识别系统、事件探测系统和智能图像还原系统得到充分利用。传统的安全防范系统已逐步向以图像处理为核心的、融合了网络、传统的安全防范系统已逐步向以图像处理为核心的、融合了网络、传感、通信技术的数字视频监控系统过渡。传感、通信技术的数字视频监控系统过渡。数字金属板自动识别系统数字金属板自动识别系统(AN-PRAN-PR)是一种汽车图像处理系统。是一种汽车图像处理系统。系统自动完成已设定的三个功能:数据检测功能、黑名单匹配功系统自动完成已设定的三个功能:数据检测功能、黑名单匹配功能和信息匹配功能。能和信息匹配功能。面部识别面部识别技术
12、技术能够自动支持非入侵性面部监控和鉴别。在同一画能够自动支持非入侵性面部监控和鉴别。在同一画面中对多个面孔同时进行鉴别与数据对照。这种功能不仅能够预面中对多个面孔同时进行鉴别与数据对照。这种功能不仅能够预防犯罪,分辨出人员和防犯罪,分辨出人员和VIPVIP客户。客户。20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛多区域移动侦测多区域移动侦测(VMD)(VMD)功能功能 可以预先设置主动侦测,发生可以预先设置主动侦测,发生报警,并对犯罪过程进行录像;还可以采集烟感、煤气感
13、应等信报警,并对犯罪过程进行录像;还可以采集烟感、煤气感应等信号,探测到危险时主动报警号,探测到危险时主动报警智能图像查找系统智能图像查找系统 使用使用IPIP监控技术,可以在监控过程中进行监控技术,可以在监控过程中进行自动标记,为快速查找需要的视频文件提供依据自动标记,为快速查找需要的视频文件提供依据3G3G无线通信无线通信 带宽高、覆盖广、安全性突出,解决了长距离数带宽高、覆盖广、安全性突出,解决了长距离数字化无线监控的瓶颈。例如车载无线视频监控、移动手机监控、字化无线监控的瓶颈。例如车载无线视频监控、移动手机监控、偏远地区点位监控等偏远地区点位监控等 新移动新移动TD-SCDMATD-S
14、CDMA,新电信,新电信CDMA20001xEV-DOCDMA20001xEV-DO和新联和新联通通W-CDMAW-CDMA的的3G3G解决解决方案方案,实现较高质量无线网络视频监控。实现较高质量无线网络视频监控。20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛自动跟踪球型摄像机自动跟踪球型摄像机(AutoTrackAutoTrack)通过编程执行通过编程执行“智能智能巡逻巡逻”,即按照预先编程的巡逻路线扫描一个区域,当发现运动,即按照预先编程的巡逻路线扫描一个区域,当发
15、现运动目标,停止巡逻的程序,而对目标图像变焦放大,并跟踪目标,目标,停止巡逻的程序,而对目标图像变焦放大,并跟踪目标,将运动录像,并发出报警。将运动录像,并发出报警。视频监控观察现场目标,并直接对目标进行特征识别视频监控观察现场目标,并直接对目标进行特征识别,这是一种有效的与复核融为一体的探测手段,改变了视频监控系这是一种有效的与复核融为一体的探测手段,改变了视频监控系统只能作为辅助系统的局面。统只能作为辅助系统的局面。自动跟踪球型摄像机不但与视频移动探测有区别,而且自动跟踪球型摄像机不但与视频移动探测有区别,而且在锁定入侵者后自动跟踪,使操作人员能研究闯入现场在锁定入侵者后自动跟踪,使操作人
16、员能研究闯入现场的图像,采取行动阻止犯罪,成为的图像,采取行动阻止犯罪,成为一种主动式的监控。一种主动式的监控。20102010中国中国中国中国(成都成都成都成都)建筑智能建筑智能建筑智能建筑智能化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用化与物联网应用发展论坛发展论坛发展论坛发展论坛有关高清视频的一些数据有关高清视频的一些数据数字监控普遍使用的画面大小为数字监控普遍使用的画面大小为D1D1(720576720576)、)、HalfD1HalfD1(720288720288)和)和CIFCIF(352288352288)等,带宽占用分别为)等,带宽占用分别为1.5Mbps1.5Mbps、1Mbp
17、s1Mbps和和384Kbps384Kbps3030万像素的分辨率为万像素的分辨率为640480640480,5050万像素万像素8006008006003838万像素以上者为高清晰度摄象机万像素以上者为高清晰度摄象机 分辨率用电视线(分辨率用电视线(TVLINESTVLINES)表示,彩色摄像头的分辨率在)表示,彩色摄像头的分辨率在330500330500线之间。分辨率与线之间。分辨率与CCDCCD和镜头有关,还与通道的频带宽和镜头有关,还与通道的频带宽度相关,度相关,1MHz1MHz的频带宽度清晰度为的频带宽度清晰度为8080线。线。有效的监控距离:焦距计算公式有效的监控距离:焦距计算公式
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