主页(http://www.pttcn.net):安防产业的革命—— DVR(2) 压缩技术 压缩技术可以显著提高数字录像技术的效率,并且对其未来的发展起到了决定性的贡献。第一个在DVR中采用到的压缩技术是JPEG标准。DVR JPEG(1994/1995)是藉由Wavelet技术(大约在1998年时)研发出来的,压缩比可达100:1甚至更好,并且可解压缩还原回真实的影像。由于JPEG主要应用在静止的影像,并不是很适合用在实时影像上。Wavelet的出现成为较受欢迎的压缩方法,因为和JPEG相比起来,Wavelet对于人类的眼睛来说造成较少的刺激(黑阶影像误差是因为高度压缩所造成的),所以可以提供一个较为舒服的影像。 虽然针对运动图像的压缩,M-JPEG已经被研发出来,但它仍然有其局限性。所以,才会有之后的MPEG-2出现,以符合当时DVD的标准。逐渐地,又诞生了被认为是未来最能被广泛应用的MPEG-4技术。MPEG-4和MPEG-2相同,都是由Moving Picture Experts Group所研发出的,它后来在2000年成为了全世界多媒体的标准,用以通过各种带宽来传送专业高质量的音视频流,包括移动网络设施和Internet。MPEG-2和MPEG-4现在已经成为各种压缩方法中最常用的格式之一,MPEG技术也已广泛地被应用在需要高画质影像、实时录像和播放的各种场所中。 不同的编码方法是由业内不同的公司所研发的,按照公司不同的需要制定标准。很多现行系统上的研发是由安防制造商自行研发的,但是这些发明主要针对消费品市场,如DVD播放器或DVD录像机。目前这些都是以MPEG-4的格式在光盘上储存尽可能多的资料。安防产业的厂商也是藉由此技术来获得最高的利润。区别在于安防产业会使用各种加密技术来增强系统功能,而在消费品市场则不需要这样做。 目前,最新的压缩格式是H.264,这也将会成为一种未来的标准。该压缩技术甚至在压缩率以及录像品质上都比之前的MPEG-4技术要好。 标准和法规 众所周知,监控系统及其各样组件都受限于严格的测试和安装程序,其中大部分都有严格的标准。然而,在美国可行的测试和安装标准,在欧洲并不一定适用。这些标准并不仅仅只是在各大陆之间不同,即使在不同的欧洲国家之间也存在着不同的标准。此外,有关安全防范的法律法规也会造成国与国之间标准的不同。举例来说,在隐私权上,某些国家可能允许录音资料成为有效的法律证据,而另一些国家可能就不允许。 因此,在对DVR影响上就出现:当一个新产品被推出时,必须要有多种型号规格,以符合不同国家的标准和法规。这要比不同应用上的需求复杂得多,例如,应用在银行监控系统就和应用在仓库或港口的需求不同,甚至更加严格。在某些国家,政府甚至还规定了图像录像的先后顺序,这些都是所有DVR厂商在开发产品时所要遵守的标准和法规。 应用方面 最早使用到高级别监控系统的场所就是银行和赌场了,为了能够拍到一些动作的细节,实时录像就显得非常重要。一般,这样的场所至少需要录像速度达到25幅/每秒,而非平时的5幅/每秒。特别是赌场,由于使用到了DVR,所以通常都会配置500台摄影机,甚至更多,如此庞大的影像资料要被记录在有限的硬盘空间上,储存容量成为关键问题。 DVR其中一项新的功能是解决了对于储存的图像不可以修改或是删除。这对于银行、赌场和一些可将录像资料当作合法证据的国家来说,是相当重要的。 交通部门、商店、仓库、超市、港口、机场、火车站和监狱,这些都是最常使用监控系统的场所,不论是从3-4台摄像机的小型系统,还是超过1500台摄像机的大型系统。而在最新的应用案例中,只有具备MPEG-4压缩格式、超大储存容量和最快录像速率的DVR,才能提供50万gigabyte的储存量和30天的连续录像。 最先进的DVR具备有内置的多路处理器和转换器,以便控制和浏览16台摄像机。其它功能还包括录像速度最高可达50 ips或60 ips,可实现同时播放、图像真实可靠、先进的搜索功能,以及智能侦测等等。如果有30台这样的DVR,便可以构建一个非常强大的监控系统,配置超过数百台的摄影机,并藉由网络连接到一个具有数台PC机的中央控制中心。 NVR 但是,在基于IP网络的监控系统中,DVR的角色可能发挥不了太大的作用。因为,视频资料已经被数字化,并被压缩在IP信息包中,通过DVR进行录像就变得没有必要——信号首先被解压缩和转换为模拟信号,然后再转换回数字信号,已不再需要。使用NVR(Networked Video Recorder)就可以做到这些,这是一个智能服务器,配备有多个硬盘,通过运行特定的软件程序,实现对数字视频资料的储存和搜索。 事实上,NVR可以记录任何东西,不单单是视频,还包括音频、门禁资料、遥感数据等等。它还可以从任何一台远程摄影机上记录资料,并且可以在任意一台监视器上进行回放。NVR是全数字化的产品,且可以支持数量众多的摄像机,例如它可以同一时间为高达64路的视频提供足够的储存空间。 NVR也非常的灵活,它易于增加新的摄像机和监视器,另外还可以很容易地增加或减少储存容量,而且它具有优秀的性价比。由于NVR是按照安防产业的服务标准和磁盘阵列所开发出来的产品,因此,平均每台摄像机每天使用NVR的成本是使用DVR的二分之一到三分之一。 NVR其实早已被使用在大型的交通工程上,因为网络视频技术已经成为大中型监控系统的选择方案了,特别是在某些大型或远程监控项目中。正因如此,现存的网络基础架构可以被利用起来,大量的视频画面可以被不同的使用者观看,灵活性成为了关键。 另一个非常重要的突破就是混合式DVR的开发,它同时适应于IP网络录像和模拟录像。它意味着,厂商们可以通过一个录像解决方案从而拥有一整套产品线。使用者可以保留原有系统的模拟摄像机,而只需要增加新的摄像机,并藉由IP网络将所有的图像记录联接在同一个录像机中。这将会非常容易地实现向NVR解决方案的延伸。 未来 未来趋势可能会是,数字技术如何才能使监控系统从只是提供简单基本功能的 “盒子(boxes)”式连接,发展成为成熟的网络系统,以传输视频资料——就像在广播行业里一样——可以在一个或多个DVR和NVR上储存视频。另一个趋势是增加使用权限,特别设定软件和操作系统,以克服标准产品的局限性,例如可以防止电脑病毒攻击。另外一个新的功能会是在DVR中加入更精确的视频内容分析系统,以针对可疑事件做快速搜索。
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