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第一部分 数字远程视频监控系统基本原理
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第一章 远程视频监控概述
1 K( h8 G* |& u/ Q# b; y所谓“视频监控系统”就是通过对视频的监视，结合安防控制来达到对监控目标的监视、控制、安全防范及智能管理，它是一种防范能力较强的综合管理系统。随着计算机、网络以及图像处理、通信传输、自动化技术的发展，视频监控技术也有了质的飞跃。
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1.1 视频监控系统发展历程简述
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早期的视频监控我们可以称其为闭路监视系统，闭路监视系统是由于摄像机、监视器（电视机）的出现而发展起来的。早期是以一个摄像机对一台监视器（电视机）的监视为主，主要用于范围很小的视频监视；继而出现了视频切换设备，改变了摄像机和监视器（电视机）的一对一方式。随着微处理器技术出现，闭路监视系统加入了部分控制功能，但还没有跨出本地监视；到了九十年代，计算机多媒体技术、通信技术有了较快的发展，先后出现了数字控制的模拟视频监控和数字视频监控，人们开发出了视频捕捉卡，并将其与PC机结合，可以称其为多媒体视频监控系统了；九十年代末期，数字视频技术发展较快，计算机多媒体硬盘监控录像系统出现了，也就有了数字多媒体视频监控系统；到了本世纪，出现了嵌入式视频编码器，同时结合通信、计算机、网络、图像编码和自动化技术，基本满足了人们对视频监控的要求，这时可以称为远程智能数字视频监控系统。
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8 v1 c0 e5 J8 {1.2 视频监控传输通道和接口
! z2 k, e* d% H1 Z* u有线传输通道：
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同轴电缆（早期的传输通道，主要是用于本地小范围模拟监控），电话线（用于对图像质量要求不高的情况下），计算机网络、光纤；
+ p4 q' V7 f" a4 f7 i' U. _/ n无线传输通道：
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卫星、微波、一点多址、无线网桥、手机。
5 `$ @6 A6 a$ k/ A视频监控传输接口
$ u& X4 Y: `4 k ISDN、DDN、V.35、2M、RJ45(IP)、光纤、ATM等；
) L! p7 L( X* T; b: c7 F& n: O1.3 H.261技术标准
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H.261 的视频编码标准出現在 1990 年的 ITU。H.261是基于ISDN上视频会议的标准，引进了诸如动画预报和块传输等特性，这些都为生成高质图片奠定了基础，但H.261在动画信息的处理总量上有所限制。H.261 的格式有二种，分別有不同的解析度：
6 C$ G: b* o! ]1 {( I% Y
*QCIF：176x144
) I5 N: g3 T2 z( g: p6 S5 Q' [4 X. e% F*CIF：352x288
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H.261 的 fps (frames per second) 可以达到 7.5, 10, 15 与 30 fps。由于 H.261 一开始是架构在 ISDN B 上面，而 ISDN B 的传输速度为 64 Kbps，所以 H.261 也被称为 Px64 (x = 1 to 30)。由于H.261对带宽的需求也很大（64kbps到2M bytes），所以主要定位在电路交换网络系统。 CIF 全名为 (Common Intermediate Format)，主要是为了要支援各种不同解析度的电影而被定义出来，例如 NTSC, PAL, SECAM 电视系统。而 QCIF 则是 Quarter-CIF 也就是 CIF 解析度的一半。
( Q) P) ~% d# n3 H$ Y6 f* J除此之外，H.261 也可以說是 MPEG-1 标准的前輩。
) T- l$ h1 V" d# W( ]$ m1.4 H.263 技术标准
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H.263 是 H.261 的加强版，诞生于 1994 年 (ITU)。H.263 开始支援 PSTN，不过要特別说明一点，H.263 比 MPEG-1 还要晚出现，而且 H.263 还是基于 MPEG-1 而发展。
; |4 ? k9 E3 p9 K* f B/ ~* c7 WH.263 的标准共支援五种不同的解析度，分別为：
) \- ^' k ~6 f4 h+ C/ j: {*Sub-QCIF：128x96
* |; `/ u% d7 Y7 \( P$ j, U( b5 u*QCIF：176x144
1 p& I; q+ m0 a*CIF：352x288
. ?8 e1 }3 F, b5 i6 c*4CIF：704x576
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*16CIF：1408x1152
6 e* G$ x8 T) D! W7 c4 G8 M* l7 G传输速度为 8 Kbps ~ 1.5 Mbps。除此之外，H.263 也是 MPEG-4 标准的基础。
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H.263视频压缩技术图
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新的H.263经过不断地完善和多达9次的升级已经日臻成熟，如今已经大部分代替了H.261，而且H.263由于能在低带宽上传输高质的视频流而日益受到欢迎。尤其是对IT管理员们来说，由于H.263的应用而提高了带宽，降低了存储成本，而且对正在网络上运行的其他重要语音和数据应用不会形成干扰，所以会倍感轻松。另外，H.263算法也能根据不同的条件而被修改，以达到更好的压缩效果，对用户而言，这也给他们更大的选择空间以满足其不同的商业应用需求。
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1.5 MPEG-4技术标准
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MPEG-4标准主要应用于视像电话(videophone)，视像电子邮件(Video-Email)和电子新闻(Electronic-news)等，其传输速率要求较低，在4800-64000bits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质量。与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。
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发表于 2007-3-22 06:02:12
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