数字视频技术在安防领域的四个基本课题

中国安防采购网 · 发表于 2005-6-3 18:25:20

视频监控在安全防范系统中重要作用是人所共知的。人们通常把防入侵报警、视频监控、出入口控制作为一个综合的、完整的安全防范系统的三要素,而视频监控往往为其核心和主导，这是因为图像（视频信号）本身具有信息量大的特点，它通观全局、一目了然、判断事件具有极高的准确性，是报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效手段。安防必有视频监控，似乎已成为一种定式。应该指出：目前、安防系统中的视频监控基本上是工业应用电视的翻版，真正能适应安全防范系统的要求和特点，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，视频监控在安全防范技术中的应用将会有本质的变化，这一点目前已初露端倪。数字化将根本上改变视频技术的面貌，将对安防技术的发展产生极大的影响，一些新的概念、新的产品以及新的系统模式将会出现，安防技术将由此发展到一个全新的阶段。数字视频技术在安防领域的四个基本课题是： 1、视频探也测探测是安防系统的基本要素，探测设备是安防系统的主导产品。安防技术在利用和借鉴其它技术开发应用时，始终围绕的一个核心就是“探测”。目前主流的探测器主要是状态探测或物理参数的探测，由于探测结果的非唯一性，探测的真实性很低，所以、实现真实的探测一直是安防技术追求的目标。视频探则是一个理想的解决方案。视频探测在模拟电视技术的基础就已得到了应用。在一幅图象上开一个窗口，检测其亮度电平（平均亮度电平或均方差）的变化，就可以实现探测。在一幅图象上开一系列窗口，检测其亮度电平的变化，并分析各窗口（探测区域）变化的时序，就可以实现运动探测。在数字视频的基础上，进行窗口设置、亮度值的算法和比对，閾值的设定和动态刷新都很方便，因此、视频探测产品多起来了，许多视频设备（如DVR）都具有了视频探测这个功能。但是，这种方式的探测仍然是一种物理参数的探测，是利用摄像器件本身是一种光电转换器件的功能，进行景物亮度这个物理量的探测，并没有利用图象技术的特点和优势，来实现目标探测。图像的特点就在于它包含探测目标的几何信息（形状、空间位置和运动状态）。分析图象，对目标进行分类，提取VOP（VIDEO OBJECT PLANE）并去分析目标的运动方式，进而产生探测结果。这就是目标探测，它具有极高的真实性，是一种理想的防入侵报警探测手段。数字电视技术的进步为这方面的研究提供了新的条件。我们知道：为有效地压缩视频信息，针对不同的应用，研究、制定了各种不同的算法和标准，但其主要技术是相同的，都是充分地利用图像的相关性，去除图像信息中的冗余，如采用DPCM预测编码技术、MC（运动补偿）及目标分析和VOP的处理等，其实质是对图像相邻帧、相邻行、相邻像素间的图像内容的变化进行分析、预测，对各像块的运动趋势进行分析和估算，分离运动的目标与背景进行分别的处理。这些分析就是一个完整、充分的视频探测，其探测结果就包含在数据流中（供图像解码时用），而且是动态的、具有自适应特性的。因此、我们可以利用这些技术去开发视频探测设备，也可以利用压缩视频数据流中的信息去实现探测，这都是视频探测这一课题要去探讨的内容。视频探测的实现将把入侵探测和实时监控合为一体，可以极准确地判定事件，可能会解决长期困扰安防系统的误报警率高的难题。视频探测还非常适于空间的多维探测和多参数探测，同时地处理来自不同方位摄像设备的图象信号，可以作到对目标多方位的监控，实现对特定空间和目标的完全封闭。提取和识别图象的特征点，并分析其运动轨迹，不仅可以实现真实的探测，还可以通过伺服机构实现对运动目标的跟踪。这都是视频技术独具的特点，可以成为安防系统中有效的探测手段，和有特色的产品。各种新的成像技术，如毫米波成像、红外成像等，将把视频监控从可见光的范围扩大到不可见光的范围，把对几何图象的分析扩展到对光谱、波谱、物谱图象的分析。这些探测方式将为安全检查和安全防范提供新的方法，开拓新的应用领域，也是今后视频探测技术研究的重要方向。2、远程监控远距离的传送视频信息始终是电视技术追求的目标。在模拟电视时代，提高传输介质的带宽是唯一有效的方法，光纤传输技术开辟了通信的新时代，它很快在视频信号传输中得到了应用。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系统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、目前光纤传输在视频监控中的应用还是非常初步的，大多数系统都是采用IM（光强调制）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、低损耗介质，光纤通信技术的真正优势和潜力并未充分体现和发挥出来。这主要是由模拟视频信号的传输方式和电视监控系统的结构特点所致。随着光纤双向传输、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

粤涯 · 发表于 2005-6-3 18:26:45

好文章,支持一下.

于洪 · 发表于 2005-6-3 19:01:49

文章不错！我个人认为，安防系统的核心仍然是报警系统，而不是视频监控，之所以成为一种定式，一方面有楼主阐述的原因，但更主要的是其使用功能性、直观性以及在整个综合安防系统造价的比重；前些天慧聪访谈中也提到了误报问题，这个概念需要大家仔细而认真的对待，至于视频探测能否作为入侵探测的主要手段，或者在将来替代当前的常用探测方式还没有得到共识，但作为一种新技术应用产生的探测方式还是具有应用价值的，需要注意的是在风险等级较高的场合，需要采用多种不同探测技术实现入侵探测，单单使用视频探测是不够的。

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