数字监控系统的应用与发展.pdf

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1、数字监控系统的应用与发展 通常把防入侵报警、电视监控、出入口控制作为安全防范技术系统的三要素。而电视监控在其中的地位和作用日渐突出，这是因为图像（视频信号）本身具有信息量大的特点，是报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效手段。有安防必有电视监控。应该指出：目前的电视监控基本上是经典应用电视的一个翻版，真正能适应安全防范的要求和特点，表现出视频技术优势的设备还不多。随 着电视技术数字化的进程，电视监控在安全防范技术中的应用将会有本质的变化。电视监控系统在安防领域中的应用现状 1、经典监控近几年来得到了迅速的发展，应用范围不断地扩展，C C D 摄像技术和光纤通信技术对此起到了重要的推动作用

2、。摄像技术 C C D 摄像机目前己处于成熟期，灵敏度、图像分辨率、图像还原性等均己达到了很高的水平，功能日臻完善。D S P 技术被普通采用，特别是在彩色摄像中。由于彩色摄像机的分辨率和图像视觉效果上的优势，它在电视监控系统中的应用比率不断提高。目前大多数视频设备所要求的输入信号为模拟的视频基带信号，各种数字电视的标准也是以对模拟信号的压缩编码为基础制定的，所谓数字机是指在摄像机内图像信号处理上采用数字技术（D S P）。由于 C C D 是一种像素化器件，信号读取就是对图像离散化的过程，便于直接产生数字图像信号，所以数字输出的摄像机己普通使用。传输技术 通过适当的方式实现长距离、低失真的视

3、频信号传送是保证电视监控系统基本质量和应用范围的关键。模拟方式的传输要保证宽带信号具有高的 S/N 和失真是十分困难的，为增加传输距离所采取的补偿又会引入新的失真，而这一点对于宽带视频信号尤为突出。采用光纤传送视频信号，使无中继传输距离从同轴电缆的几百米增加到几十公里，并能得到很高的图像质量，多路传输和双向传输也很容易实现。这就大大地扩展了电视监控的应用范围和控制距离，从而产生了一些大型的系统，如公路管理、城市交通和治安管理、大型建筑的安全监控系统等。但是，目前光纤传输在电视监控中的应用是非常初步的，大多数系统都是采用 I M 方式的视频基带信号传输，光纤仅是代替同轴电缆作为一个新的宽带、低损

4、耗介质，光纤通信技术的真正优势和潜力并未充分实现和发挥出来。这主要是由模拟视频信号传输的方式和电视监控系统结构特点所致。随着光纤双向、频分、波分复用技术的成熟，色散位移光纤和色散平坦光纤、光纤放大器的实用化，光纤传输的无中继距离和传输容量将会有更大的提高。掺铒光纤放大器（E D F A）不仅能提高增益，增加无中继距离，还具有宽带增益，对多路光载波传输不会引起串扰（路标串扰），结合波分复用技术实现高密度通信，是下一代的光纤通信系统。这些都为今后电视监控系统的大型化和远程化提供 了技术支持，而只有当电视监控系统中的数据流从模拟转为数字时，光纤通信的这些特点才会充分地发挥出来。系统控制技术 系统控制

5、设备是电视监控中很有特色的部分，微处理器、单片机的功能和性能的提高与增强，各种专用 L S I C、A S I C 的出现和多媒体技术的应用，使得系统控制设备在功能、性能、可靠性和结构等方面都发生了很大的变化。电视监控系统的构成更加方便、灵活，与报警和出入口控制系统的接口趋于规范，人机交互界面更为友好。综上所述，电视监控系统目前己达到了一定的水平。摄像技术、传输技术、系统控制技术都取得了长足的进步，确立了它在安全防范系统中的重要地位。C C D 摄像器件和光纤通信技术的出现极大地改变了电视监控的面貌。但就监控技术而言，这些变化都不是革命性的，电视监控系统模式仍没有本质的改变，它仍处于经典应用电

6、视的形态。这样评介的理由是：a 电视监控系统中信息流的形态没有改变，仍为模拟的视频信号，摄像机是唯一的采集图像信息（生成图像）的设备（信源）。b 系统的网络结构没有变，主要是一种单功能、单向、集总式的信息采集网络，介质专用是它的特点。c 电视监控系统的工作方式没有改变，主要是通过视频监视器来显示图像，以人的直接观察为提取图像有用信息的方法（信宿）。d 系统控制设备主要以前台管理为主（前端设备的控制与遥控、视频信号的分配与切换），在整个过程中对由摄像机产生的视频信号基本上不作任何处理。所以我们说：经典的电视监控系统是以摄像为核心的。可以断言：电视监控的形态将发生根本的变化，它将逐步转为以图像控测

7、和图像处理为核心，这是在图像技术数字化的基础上实现。数字信号具有频谱效率高、抗干扰能力强、失真少等模拟信号无法比拟的特点，同时也具有信号处理数据量大、占用频率资源多的问题，只有对数字信号实现有效地压缩，使之在通信方面的开销与模拟信号附加相同时，它的其它优点才能表现出来，并具有实用性。在 D T V 、H D T V 巨大市场的拉动下，与数字电视相关的各种数字视频技术得到了迅速的发展，相应的技术标准，各种算法和专用芯片、处理、记录和展示图像信号的设备相继制定和开发完成。可以说电视技术数字化，或电信技术数字化的时代已经到来。它不仅为电视技术的开展开辟了新的领域，也为电视与计算机的融合创造了条件。电

8、视监控数字化的进程已经在以下几个方面表现出来：D S P的普通应用 各种视频设备普通地采用数字信号处理技术，这些设备的输入和输出仍为模拟视频信号，在机内将其转换为数字信号进行各种变换和处理，它们采用 D S P和 D R A M 对信号进行并行和分时处理。也有许多设备开始采用数字输入和数字输出方式，如大屏幕展示的图像合成、切换、分配设备、远程监控设备等。这表明D S P 技术和器件己趋于成熟。可视电话、电视会议得到了广泛的应用 利用窄带介质、采用低数据传输动态图像的可视电话和电视会议是数字视频较为成功的实例。多媒体技术在电视监控系统中的应用基本上分两个方面，一是建立一个新的更为友好的人机交互界

9、面，另一是对图像进行数字化处理和加工。在数字图像的局面上提取有用信息，进行传送和存贮。前者可以由传统的电视监控系统监控器加多媒体计算机来实现，其核心是 G U I（图形用户界面）。但它仍是以前台管理为主的方式，主要功能是图像信号的分配、切换和前端设备的控制。后者是直接输入模拟视频信号，数字化后进行图像压缩，然后进行存贮、传输及相关的处理，这就是 D V R（数字视频记录）和远程监控设备。在许多 D V R设备中具有图像识别和特征提取的功能，通过图像分析实现运动探测和报警、控制相关的机构，使电视监控更具智能化。显然这种方式是以图像的后台处理为主的方式。以上两种方式可以容易地结合起来，也正在逐步地

10、结合起来成为今后电视监控系统控制设备的主要形式。这些都说明了电视监控的数字化进程已经开始，并推动着电视监控技术从经典模式向以图像处理为核心的现代模式的转变。监控的发展趋势 随著产品数位化、监控网路化、系统整合化，未来网际网路又将在安全监控系统上扮演什麽样的角色呢？相信这是厂商们正绞尽脑汁、亟求解答的问题。网际网路实现了远端数位监控系统真正分散监控、集中管理的可能。网际网路化的监控系统需能整合如网路摄影机、G a t e w a y 等具网路功能的设备元件，每一个设备就是一个 I P(网际网路节点)，具有随插即用（P l u g-p l a y）的特点。安装时，仅需将设备连接上最近的网路点，经过

11、系统软体的整合，用户即透过区域网路、网际网路上线进行监控。以台电或电信（话）公司为例，其散居各地的机房形成一个典型的远端多点监控环境，有些机房位在都会区、有些位於都市机能略差的小镇，更有些位於偏远的山巅或海边，为了维护其用户的权益，机房需确保正常运作。尽管各个机房的监控需求不一样，通讯的条件也不一致，但建立远端监控机房的安全机制却不可免，因此惟有网际网路化的监控系统才能满足此类案例的需求。目前光纤正加速扩大其在网路基础建设的范围，用户不再囿於频宽不足之苦，远端数位监控系统也因光纤网路的加入，更能达成中央即时管理的可能。欲知更多的技术资料请访问：h t t p:/w w w.q d m s s t.c o m/