主頁(http://www.130131.com):安防產(chǎn)業(yè)的革命—— DVR(2) 壓縮技術(shù) 壓縮技術(shù)可以顯著提高數(shù)字錄像技術(shù)的效率,并且對其未來的發(fā)展起到了決定性的貢獻。第一個在DVR中采用到的壓縮技術(shù)是JPEG標(biāo)準。DVR JPEG(1994/1995)是藉由Wavelet技術(shù)(大約在1998年時)研發(fā)出來的,壓縮比可達100:1甚至更好,并且可解壓縮還原回真實的影像。由于JPEG主要應(yīng)用在靜止的影像,并不是很適合用在實時影像上。Wavelet的出現(xiàn)成為較受歡迎的壓縮方法,因為和JPEG相比起來,Wavelet對于人類的眼睛來說造成較少的刺激(黑階影像誤差是因為高度壓縮所造成的),所以可以提供一個較為舒服的影像。 雖然針對運動圖像的壓縮,M-JPEG已經(jīng)被研發(fā)出來,但它仍然有其局限性。所以,才會有之后的MPEG-2出現(xiàn),以符合當(dāng)時DVD的標(biāo)準。逐漸地,又誕生了被認為是未來最能被廣泛應(yīng)用的MPEG-4技術(shù)。MPEG-4和MPEG-2相同,都是由Moving Picture Experts Group所研發(fā)出的,它后來在2000年成為了全世界多媒體的標(biāo)準,用以通過各種帶寬來傳送專業(yè)高質(zhì)量的音視頻流,包括移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和Internet。MPEG-2和MPEG-4現(xiàn)在已經(jīng)成為各種壓縮方法中最常用的格式之一,MPEG技術(shù)也已廣泛地被應(yīng)用在需要高畫質(zhì)影像、實時錄像和播放的各種場所中。 不同的編碼方法是由業(yè)內(nèi)不同的公司所研發(fā)的,按照公司不同的需要制定標(biāo)準。很多現(xiàn)行系統(tǒng)上的研發(fā)是由安防制造商自行研發(fā)的,但是這些發(fā)明主要針對消費品市場,如DVD播放器或DVD錄像機。目前這些都是以MPEG-4的格式在光盤上儲存盡可能多的資料。安防產(chǎn)業(yè)的廠商也是藉由此技術(shù)來獲得最高的利潤。區(qū)別在于安防產(chǎn)業(yè)會使用各種加密技術(shù)來增強系統(tǒng)功能,而在消費品市場則不需要這樣做。 目前,最新的壓縮格式是H.264,這也將會成為一種未來的標(biāo)準。該壓縮技術(shù)甚至在壓縮率以及錄像品質(zhì)上都比之前的MPEG-4技術(shù)要好。 標(biāo)準和法規(guī) 眾所周知,監(jiān)控系統(tǒng)及其各樣組件都受限于嚴格的測試和安裝程序,其中大部分都有嚴格的標(biāo)準。然而,在美國可行的測試和安裝標(biāo)準,在歐洲并不一定適用。這些標(biāo)準并不僅僅只是在各大陸之間不同,即使在不同的歐洲國家之間也存在著不同的標(biāo)準。此外,有關(guān)安全防范的法律法規(guī)也會造成國與國之間標(biāo)準的不同。舉例來說,在隱私權(quán)上,某些國家可能允許錄音資料成為有效的法律證據(jù),而另一些國家可能就不允許。 因此,在對DVR影響上就出現(xiàn):當(dāng)一個新產(chǎn)品被推出時,必須要有多種型號規(guī)格,以符合不同國家的標(biāo)準和法規(guī)。這要比不同應(yīng)用上的需求復(fù)雜得多,例如,應(yīng)用在銀行監(jiān)控系統(tǒng)就和應(yīng)用在倉庫或港口的需求不同,甚至更加嚴格。在某些國家,政府甚至還規(guī)定了圖像錄像的先后順序,這些都是所有DVR廠商在開發(fā)產(chǎn)品時所要遵守的標(biāo)準和法規(guī)。 應(yīng)用方面 最早使用到高級別監(jiān)控系統(tǒng)的場所就是銀行和賭場了,為了能夠拍到一些動作的細節(jié),實時錄像就顯得非常重要。一般,這樣的場所至少需要錄像速度達到25幅/每秒,而非平時的5幅/每秒。特別是賭場,由于使用到了DVR,所以通常都會配置500臺攝影機,甚至更多,如此龐大的影像資料要被記錄在有限的硬盤空間上,儲存容量成為關(guān)鍵問題。 DVR其中一項新的功能是解決了對于儲存的圖像不可以修改或是刪除。這對于銀行、賭場和一些可將錄像資料當(dāng)作合法證據(jù)的國家來說,是相當(dāng)重要的。 交通部門、商店、倉庫、超市、港口、機場、火車站和監(jiān)獄,這些都是最常使用監(jiān)控系統(tǒng)的場所,不論是從3-4臺攝像機的小型系統(tǒng),還是超過1500臺攝像機的大型系統(tǒng)。而在最新的應(yīng)用案例中,只有具備MPEG-4壓縮格式、超大儲存容量和最快錄像速率的DVR,才能提供50萬gigabyte的儲存量和30天的連續(xù)錄像。 最先進的DVR具備有內(nèi)置的多路處理器和轉(zhuǎn)換器,以便控制和瀏覽16臺攝像機。其它功能還包括錄像速度最高可達50 ips或60 ips,可實現(xiàn)同時播放、圖像真實可靠、先進的搜索功能,以及智能偵測等等。如果有30臺這樣的DVR,便可以構(gòu)建一個非常強大的監(jiān)控系統(tǒng),配置超過數(shù)百臺的攝影機,并藉由網(wǎng)絡(luò)連接到一個具有數(shù)臺PC機的中央控制中心。 NVR 但是,在基于IP網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)中,DVR的角色可能發(fā)揮不了太大的作用。因為,視頻資料已經(jīng)被數(shù)字化,并被壓縮在IP信息包中,通過DVR進行錄像就變得沒有必要——信號首先被解壓縮和轉(zhuǎn)換為模擬信號,然后再轉(zhuǎn)換回數(shù)字信號,已不再需要。使用NVR(Networked Video Recorder)就可以做到這些,這是一個智能服務(wù)器,配備有多個硬盤,通過運行特定的軟件程序,實現(xiàn)對數(shù)字視頻資料的儲存和搜索。 事實上,NVR可以記錄任何東西,不單單是視頻,還包括音頻、門禁資料、遙感數(shù)據(jù)等等。它還可以從任何一臺遠程攝影機上記錄資料,并且可以在任意一臺監(jiān)視器上進行回放。NVR是全數(shù)字化的產(chǎn)品,且可以支持數(shù)量眾多的攝像機,例如它可以同一時間為高達64路的視頻提供足夠的儲存空間。 NVR也非常的靈活,它易于增加新的攝像機和監(jiān)視器,另外還可以很容易地增加或減少儲存容量,而且它具有優(yōu)秀的性價比。由于NVR是按照安防產(chǎn)業(yè)的服務(wù)標(biāo)準和磁盤陣列所開發(fā)出來的產(chǎn)品,因此,平均每臺攝像機每天使用NVR的成本是使用DVR的二分之一到三分之一。 NVR其實早已被使用在大型的交通工程上,因為網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)已經(jīng)成為大中型監(jiān)控系統(tǒng)的選擇方案了,特別是在某些大型或遠程監(jiān)控項目中。正因如此,現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)可以被利用起來,大量的視頻畫面可以被不同的使用者觀看,靈活性成為了關(guān)鍵。 另一個非常重要的突破就是混合式DVR的開發(fā),它同時適應(yīng)于IP網(wǎng)絡(luò)錄像和模擬錄像。它意味著,廠商們可以通過一個錄像解決方案從而擁有一整套產(chǎn)品線。使用者可以保留原有系統(tǒng)的模擬攝像機,而只需要增加新的攝像機,并藉由IP網(wǎng)絡(luò)將所有的圖像記錄聯(lián)接在同一個錄像機中。這將會非常容易地實現(xiàn)向NVR解決方案的延伸。 未來 未來趨勢可能會是,數(shù)字技術(shù)如何才能使監(jiān)控系統(tǒng)從只是提供簡單基本功能的 “盒子(boxes)”式連接,發(fā)展成為成熟的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以傳輸視頻資料——就像在廣播行業(yè)里一樣——可以在一個或多個DVR和NVR上儲存視頻。另一個趨勢是增加使用權(quán)限,特別設(shè)定軟件和操作系統(tǒng),以克服標(biāo)準產(chǎn)品的局限性,例如可以防止電腦病毒攻擊。另外一個新的功能會是在DVR中加入更精確的視頻內(nèi)容分析系統(tǒng),以針對可疑事件做快速搜索。
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