二十世紀(jì)九十年代末，伴隨著計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及，興起了數(shù)字化監(jiān)控浪潮，數(shù)字監(jiān)控的廣泛應(yīng)用起源于金融行業(yè)的數(shù)字化改造，主要標(biāo)志是DVR代替了模擬錄像機。無論是PC式的DVR，還是嵌入式的DVR，均可實現(xiàn)原來模擬錄像機所具備功能，如報警錄像、定時錄像、資料復(fù)核等功能，還能實現(xiàn)移動偵測錄像（在視頻編碼過程中實現(xiàn)）、字符疊加（如OSD、LOGO等）、區(qū)域遮蓋（保護隱私區(qū)域）、數(shù)字水?。ǚ乐逛浵褓Y料被篡改）等功能，這些功能的實現(xiàn)，大部分是應(yīng)用視頻處理技術(shù)來實現(xiàn)的，同時，通過視頻處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新，可以實現(xiàn)更多滿足實際應(yīng)用需求的特定功能。
回顧一下，數(shù)字硬盤錄像機（DVR）的發(fā)展已經(jīng)有很多年了，總的來說發(fā)展很快，各種新技術(shù)、新產(chǎn)品、新概念層出不窮，但錄像清晰度、錄像成本始終是監(jiān)控系統(tǒng)中關(guān)注的二大重要因素。錄像清晰度與圖像質(zhì)量、分辨率、碼率、幀結(jié)構(gòu)等視頻編碼參數(shù)有很大的關(guān)系，錄像成本與壓縮效率有很大關(guān)系，要取得高的圖像質(zhì)量，那么勢必增加錄像成本，反之，要降低錄像成本，那么勢必影響圖像質(zhì)量。具體應(yīng)用中，如何做到兼顧這2個因素呢？為此，?？低曁岢霾崿F(xiàn)了“動態(tài)調(diào)整編碼參數(shù)”技術(shù)。
“動態(tài)調(diào)整編碼參數(shù)”就是在不啟停錄像（不切換錄像文件）的情況下，對編碼參數(shù)進行調(diào)整，同時生效。在具體的應(yīng)用中，對于靜止或一般的監(jiān)控場景，調(diào)整相應(yīng)編碼參數(shù)，使錄像保持在很低的碼率，而在圖像發(fā)生變化，或產(chǎn)生報警時，可以調(diào)整相應(yīng)編碼參數(shù)，實現(xiàn)高質(zhì)量的錄像，可以動態(tài)修改的參數(shù)包括：分辨率、錄像質(zhì)量、碼率控制、幀率控制以及幀結(jié)構(gòu)。由于上述參數(shù)可以動態(tài)修改，因此可以保持圖像的連續(xù)、無需頻繁的切換文件，即滿足了在關(guān)鍵時刻對高圖像質(zhì)量的要求，又節(jié)省了硬盤空間。
聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控是在銀行系統(tǒng)完成數(shù)字化改造以后的又一重要需求，特別是對于無人值守的離行式ATM機來說，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控是高效運維的重要手段，監(jiān)控中心不僅可以實時了解DVR的在線狀況，也可以實時查看有警情的現(xiàn)場圖像，一定程度上改變了單純通過錄像復(fù)合，進行事后處理的現(xiàn)狀。
對于金融行業(yè)來說，錄像的清晰度要得到保證，這樣的話視頻數(shù)據(jù)較大，而網(wǎng)絡(luò)資源是有限的，所以網(wǎng)絡(luò)帶寬成了傳輸視頻數(shù)據(jù)的瓶頸。為解決這個問題，?？低曁岢霾崿F(xiàn)了雙編碼技術(shù)。
輸出碼流的圖像質(zhì)量、分辨率、幀率、碼率等視頻參數(shù)都可以獨立設(shè)置。這樣生成的兩個碼流就可以滿足不同的應(yīng)用需求，比如主碼流用于錄像，子碼流用于網(wǎng)絡(luò)傳輸。隨著視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，編碼技術(shù)的發(fā)展，多編碼技術(shù)的實現(xiàn)將成為可能，這樣多個碼流可滿足不同傳輸信道、不同應(yīng)用的需求，如通過千兆網(wǎng)、VPN專網(wǎng)、ADSL、無線網(wǎng)絡(luò)等傳輸信道，以及重要用戶、一般用戶等可以傳輸不同碼率、不同圖像質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)。[nextpage]
對于傳統(tǒng)的CCTV監(jiān)控中心來說，矩陣是一個很重要的設(shè)備，它主要完成視頻切換、PTZ控制等功能，同時還可對切換規(guī)則進行編程設(shè)置，視頻切換的路數(shù)取決于矩陣主機背板的切換能力，切換是通過電路來實現(xiàn)的。?？低曖槍?shù)字監(jiān)控提出并實現(xiàn)了數(shù)字矩陣，并在兩個平臺上實現(xiàn)。
對于單臺的DVR來說，實際上就是一個基于數(shù)據(jù)總線的視頻切換矩陣。對于PC式DVR，輸入的視頻路數(shù)是視音頻壓縮卡的路數(shù)，一路視頻可切換輸出到顯卡，通過增加解碼卡，也可以將多路視頻切換到解碼輸出通道（輸出路數(shù)的多少取決于解碼卡的多少）?？偣材軌蚯袚Q的路數(shù)主要取決于總線的帶寬。另外，通過PC平臺可以非常容易地設(shè)置切換規(guī)則、進行PTZ控制。對于嵌入式DVR，輸入的視頻路數(shù)就是DVR的視頻輸入路數(shù)，輸出路數(shù)一般至少有一路，有的DVR輸出兩路、四路等，同樣通過DVR可以設(shè)置切換規(guī)則、可以進行PTZ控制。
對于一個基于IP網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)來說，前端視頻的輸入、IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、后端的解碼設(shè)備以及控制設(shè)備共同組成基于IP交換的數(shù)字矩陣。
視頻輸入的路數(shù)取決于控制端能訪問的前端視頻編碼的路數(shù)，視頻輸出的路數(shù)取決于解碼服務(wù)器的數(shù)量，以及各服務(wù)器解碼輸出通道的路數(shù)，同時也取決于IP網(wǎng)絡(luò)的帶寬。切換規(guī)則由控制臺設(shè)置完成，控制臺同時可以方便地進行PTZ控制。
數(shù)字矩陣相對于傳統(tǒng)的模擬矩陣，在切換規(guī)則的設(shè)置，切換界面的友好性，以及切換畫面的處理方面，具有較強的靈活性，同時，切換路數(shù)的擴展性方面也更加方便，成本更低。如對于切換畫面的處理方面，無需畫面分割器，在DSP平臺上就可以實現(xiàn)畫面分割線是，以窗口為單位進行視頻輸出?？傊瑪?shù)字矩陣更加具有發(fā)展?jié)摿Α?
近年來，隨著公安系統(tǒng)“3111”工程的實施，視頻處理技術(shù)在監(jiān)控中發(fā)揮著更大的作用，如對圖像清晰度的要求，產(chǎn)生了支持D1畫質(zhì)的DVR，同時，動態(tài)調(diào)整編碼參數(shù)技術(shù)、雙編碼技術(shù)、數(shù)字矩陣等在“3111”工程中也得到了大量的應(yīng)用。尤其是對于智能監(jiān)控的要求，產(chǎn)生了基于車牌識別、人臉識別等技術(shù)的應(yīng)用，這些應(yīng)用拉動了視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時也推動了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)發(fā)展。總的來看，DVR產(chǎn)品基本上是沿著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展方向走下來的。數(shù)字化是基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化是方向，在這其中，用戶需求是最關(guān)鍵的推動因素。我們相信，隨著視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，伴隨著日新月異的用戶需求，業(yè)內(nèi)企業(yè)將進一步加快技術(shù)創(chuàng)新的步伐，從而推動視頻監(jiān)控整個產(chǎn)業(yè)鏈快速、良性地發(fā)展。
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