干货分享数字监控系统的核心技术

　　数字监控相关产品的技术和发展一直是安防热点，随着技术发展，越来越的监控工程采用数字监控系统，如商场、超市等地。核心技术决定着产品的竞争力，数字监控的风靡和它的核心技术是分不开的，今天就来聊聊数字监控的核心技术。
　　一、视频压缩算法
　　1、H.264压缩算法
　　目前压缩算法分为两大类:标准算法和专用算法。标准算法为国际组织ISO/ITIj发布,早期的JPEG压缩比太小,传输网络带宽要求过高:后期MPEG1算法压缩比有所提高,但是还不能适应目前宽带网络的需求:近两年来MPEG4/H.263的推广使得远程传输成为可能。专用算法为一些专业公司开发的压缩技术,通用性较差,性能也千差万别,针对网络传输的算法可以支持低带宽网络,但是图像效果不令人满意。
　　2、H.264压缩算法的实现难度
　　H.264算法分为:Baseline Profih、Main Profile、Extended Profile和High Profile四层。H.264算法与以前的算法相比,在算法复杂度上H.264Baseline Profile是以前MPEG-4的2倍左右,H.264Mainprofi l e是MPEG-4的lO倍以上,而High Profile复杂度最高在压缩码流方面,Baseprofile低于MPEG-4近1040%,Main Pro-file低于MPEG-4的一半。可以看出,实现H.264Main Profile算法后可以使视频码流降低一半,可以实现CIF格式视频在普通的ADSL上实时连续传输,即使在网络有波动的情况下也不会受到影响;同时由于H.264算法具有网络编码层和网络传输层结构，这样对于普通的宽网络和无线网络的适应性大大加强,不会由于网络的误码影响传输的质量。
　　3、H.264压缩算法的实现平台
　　在JPEG和MPEG-1/2的时代,压缩芯片以ASIC芯片为主,从MPEG-4开始压缩芯片已经过度到DSP时代,使用ASIC芯片的产品越来越少。这是由于芯片处理能力逐步提高,可以适应算法的不断优化,但ASIC技术产品化周期长,已经无法适应目前算法进步的步伐。
　　由于DSP体系结构的限制,面对复杂的H.264算法实现低成本的实时压缩已经非常困难。在算法和芯片技术成熟以后,未来的主流压缩平台应该是ASIC的天下,当然ASIC和DSP技术相结合的芯片,同样具有诱惑力,能够适合未来算法发展的需要。
　　二、图像预处理和后处理技术
　　1、图像滤波
　　目前最严重的问题之一是摄像头干扰问题,中低档的摄像头比较明显,特别在低照度的环境中干扰对图像质量有非常大的影响。根据分析主要有两种噪声会影响视频质量。一种是相邻色素之间产生的伪颜色噪声:另一种是由于信号强度而产生的泊松噪声(会影响物体的边缘清晰度)。一般滤波器的工作原理是先做低通滤波,然后再做高通滤波。从频谱上分析,物体的边缘成分在做低通的时候己经损失掉了一部分,尽管在高通后通过一定的处理可以还原大部分,但实际上它已经不能够达到最理想的效果。
　　这些噪点随着产品型号和工作再境向小同。由于多数视频压缩算法是通过前后帧图像的差异实现压缩,因此这种随机噪点对压缩的影响非常大,有的时候甚至造成码流成倍上升,将压缩算法的优点全部掩盖.
　　2、图像的其他处理技术
　　对于全幅图像(Full D1)的处理有一个重要问题,全幅图像是由前后两场图像数据合成的,如果图像运动比较快,就会造成两场的图像差别较大,运动快的部分图像有了一定的位移,这样就造成合成的图像在运动快的部分图像边缘形成锯齿效应。而采用了De-interlace技术较好的解决了这个问题。同时,在解码回放的时候也可以应用了De Block技术,排除了由于解码而造成的各种干扰,可以使得图像还原效果提升了一个层次。
　　三、网络技术
　　1、组网技术
　　目前绝大多数视频组网有两个特点:一是采用集中式:二是采用私有控制协议。集中式可靠性和扩展性差,对于小规模视频应用尚可,但对于较大的城域范围甚至更大的应用范围,视频接点成千上万,集中方式的中心节点将不堪重负,网络非常脆弱。由于采用私有控制协议,己有的视频组网只能一个系统应用于一个工程,一个工程一个设计的格局费时费力、不能互通,形成视频应用的＂孤岛＂,维护管理和升级都非常复杂。
　　2、网络传输技术
　　从目前的应用情况来看,面向实用的系统面临两大难题,即视频服务质量和网络信息安全问题。即使在宽带网络上由于没有有效的Qos机制,很难保障高质量的视频连续传输。网络信息安全是另一个限制数字视频应用发展的因素,目前的广域网络上没有一个有效的安全保障机制,这样就大大限制了网络视频应用的领域。
　　3、网络协议
　　从产业化角度来考虑，由于IP地址资源的限制和目前网络的体系结构，很大程序上约束了大容量系统的建设和应用，实现几路视频的网络传输是一回事,建立、管理一个数千路视频应用则是另外一回事,因此,在目前的网络技术体系下这几乎是不可能的。网络协议IPv6是未来发展的重要方向,IPv6支持网络地址自动配置和动态域名服务、安全认证、数据安全、服务质量保证:支持DHCP/PPPoE等多种网络协议,支持组播功能。
　　四、智能化技术
　　智能化技术是与应用领域紧密结合的技术,可以针对各种应用环境的特点开发出不同类型的应用技术,提升产品的适应力。例如:图像识别:实时图像识别是对视频的图像压缩序列进行实时处理,来达到不同;应用环境的要求:目标类型识别用于识别目标的类型、位置,进一步可以实现人像匹配、车辆分析(颜色、车型、车牌);目标自动跟踪技术是通过对移动目标的识别,自动控制摄像机来跟踪目标的移动,监视目标的整个移动过程。这些智能化工作方式在
　　多种应用环境下都很有价值。图像分析:移动目标的分析技术是通过对画面中移动目标的识别,分析统计目标的类型、流量、运动方向、速度等信息,可以用于交通道路指挥自动化以及重要场合自动检测分析,也可以用于环境监控中的自动化监测报警。