视频监控简史

科技玩点原始事 2024-02-27 22:21:04

安防系统中,视频监控始终是重头戏,是安防系统的核心。

视频监控是从闭路电视发展而来,不断融合计算机技术,朝着人工智能方向迅速发展。

闭路电视是相对广播电视(开路)而言,不是通过无线广播方式传递信号,而是通过同轴电缆点对点通讯。

最早的安防监控前端,是模拟的摄像机,将光信号转为电信号,通过同轴电缆传递给后端设备。

后端设备主要是监视器,将电信号转为光信号,在荧光屏上显示前端的现场情况。

后端还有录像机,将现场发回来的电信号转化为磁性信号,保存在磁带上。用于实现历史图像的保存,待安全事件发生后进行回放。

民用级视频监控系统,通常使用VHS录像磁带,记录时长通常为60-90分钟,标记为SP。后来为了延长录像时间,放慢了走带时间,因此延长了记录时间,这种磁带标记为LP,每盘120-180分钟。这种做法要求录像设备及放映设备均要支持SP/LP双制式,而且这种做法也是以牺牲画面质量来换取录像时长的。不过即便如此,监控系统的管理员也需要经常巡视,随时做好更换磁带的准备。

随着计算机多媒体技术的成熟,监控系统的后端存储设备也得到了发展。

在计算机的扩展槽内,插入采集卡,可以将连接摄像机的同轴电缆接入计算机,使用软件就可以将模拟的视频监控信号转化为数字信号,保存在电脑硬盘中,此时的录像时长就取决于电脑硬盘的容量了。

当时计算机造价是很高的,很多时候,都是一机多用,这就造成电脑容易死机、崩溃。在加之系统主要是Windows跟踪者被病毒攻击,因此这种架构的系统非常不稳定。

有了Linux后,工程师开始了嵌入式开发,研发出非常稳定的嵌入式硬盘录像机,简称为DVR。DVR拥有多个同轴缆接口,初步实现了模拟信号的数字化,存储使用硬盘,容量巨大。图像质量比较清晰,支持双分辨率,大屏幕显示单通道时是D1格式(702×480),多通道同屏显示时使用CIF格式。支持计算机网络,可以通过网络远程查看现场实时画面,也可以读取历史记录画面。支持报警输入与输出,可以与门禁、电子围栏、红外探测等多种安防设备联动。此外还支持动态区域、跨线等画面分析报警语音对讲、远程访问等等诸多功能,可以说此时的DVR已经令监控系统成为稳定、实用的系统,成功地让安防系统得到了广泛普及。

DVR虽然实现了数字化硬盘存储,但此时的监控系统仅仅为“半数字化”,因为前端的摄像机依旧是模拟设备。

前端的模拟设备清晰度有限,与VHS录像带质量相当,类似于后来的VCD,而且在传输中电缆虽然是同轴屏蔽线,但仍旧回被干扰,本来清晰度有限的画面传递到后端,更令人惨不忍睹。因此一种叫视频编码器产品开始被广泛采用。

视频服务就是将模拟信号的摄像机,在前端就转化为数字信号,通过计算机网络向后端传送,这就提高了画面质量,也让视频监控系统向全数字化前进了一大步。

视频信号的数字化,其实就是对模拟视频信号采样、量化、编码的过程,后端存储的时候就无需再数字化,直接保存即可,如果需要显示出来才需要解码。这样的设备就是NVR,N就是网络的意思。与DVR显著的不同就是没了后面的同轴缆接口,其它VGA、USB、网络、报警等接口都一样,一个字母的差异,就让让存储有了质飞跃。

那时的视频服务通常是多路的,也就是可以同时编码多路模拟信号。随着芯片价格的下降,视频服务器编码的功能直接与摄像机合并,彻底扔掉了同轴缆,直接通过计算机网络与NVR通讯,终于实现了视频监控系统的全数字化。

至此,本文将视频监控系统的发展简述了一遍,为的是给后面的监控系统的详细讲解铺垫,感兴趣的朋友们可以关注订阅我栏目,以便于及时看到最新内容。

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