高清視頻監控技術的發展與應用探討

陳志毅

摘 要：高清視頻監控系統已然成為實踐生活中的熱議話題，在眾多領域都有著應用，筆者針對其在我國的發展以及技術的內部體系和特征、應用等進行了探索，希望能夠全面展現高清視頻監技術的發展與應用，從而促進其進一步發展，為我國視頻監控體系的完善做出貢獻，在道路交通安全領域以及刑事偵查等多種領域迎來越發重要的應用。

關鍵詞：高清視頻 監控系統 發展 應用

中圖分類號：X924.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0123-02

高清視頻監控的清晰度發展與電視高清的發展密切相關，從相關技術來看，電視行業的發展極為快速，而高清視頻監控的發展卻相對落后，因此，視頻監控技術需要進一步利用已有科技優勢，通過其他技術的發展，綜合應用，使視頻監控技術迅速進步，從而能夠提升監控視頻清晰度，提升監控的可利用范圍和程度，建立新的高清視頻監控時代。

1 高清視頻監控技術的發展

從1998年高清理念在我國源始，到模擬時代轉為數字時代，甚至網絡時代，高清視頻監控技術在我國獲得了巨大的發展。模擬監控的前端為模擬攝像機，后端為矩形，而數字監控后端則是DVR。對于視頻監控來說，清晰度是永恒的追求，其衡量標準是分辨率，其單位是像素，分辨率大小決定了視頻的清晰程度，高清與標清的區別線是720p，也就是百萬像素。從目前的監控市場來看，主流的還是D1和CIF，而這兩種的清晰度都停留在標清，720p分辨率是CIF的9倍，1080p則達到20倍，從發展趨勢來看，監控清晰度走向更高分辨率是必然趨勢。實現監控視頻高清，需要從諸多環節加以控制，從視頻源采集到信號的壓縮和傳輸以及視頻瀏覽、回放等環節都需要全面高清，只有這樣才能夠使得最終顯示效果達到高清。采集與編碼是兩個重要環節，目前所使用的DVR視頻信號處理是無法實現高清監控的，要實現高清監控，就必須實現網絡化。

2 高清視頻監控技術的環節

2.1 圖像采集與編碼

視頻監控的分辨率大小受到監控各個環節的技術限制，影響因素眾多，但在諸多環節和過程之中，最為基礎的便是圖像采集過程。圖像采集所獲得的畫面是其后一切技術的基礎和原件，因此在極大程度上來說，畫面抓取采集決定著視頻監控的分辨率。高清視頻監控技術的畫面采集工作一般由網絡攝像機完成，其清晰度的區別體現在感光元件的使用之上，CCD與CMOS具有不同的感光能力，不同的元件呈現的效果不同，配合光源以及角度和焦距等因素，最終使得所呈現的圖像分辨率存在較大差別。編碼過程是對上述圖像進行數字編碼，使之形成信號代碼用于傳輸，這個過程中，編碼壓縮的格式算法不同，會對圖像畫質產生影響，不同的算法使得信號格式不同，也就讓圖像受到了不同方式的壓縮，這個過程使得圖像的清晰度受到影響。目前所使用的算法一般有四種，會形成不同的信號格式，且編碼方式的不同與后面的傳輸環節以及顯示環節均有一定程度的關聯，因此具有較大的影響力。

2.2 傳輸與顯示

我國的視頻監控傳輸技術中，傳輸手段一般有6種，根據其獨特的特性與效果有著不同的應用，傳輸手段的應用與編碼和顯示關聯性較高，根據傳輸要求不同，需要選擇最為合適的、符合實際的傳輸手段，傳輸手段應用要堅持快速、高效的要求，過程中對于畫面不能出現損壞。實踐中的6種手段：基帶、光纖、網絡、微波傳輸以及雙絞線平衡傳輸和寬頻共纜，是根據其不同的傳輸介質而分的，在具體應用中，需要考慮多種因素進行選擇。顯示部分是整個視頻監控技術的最終呈現效果，自然也是監控系統的核心部分，一般來說，高清視頻監控所使用的顯示設備包含三種，分別是：CRT，PDP以及LCD，由于高清電視技術發展迅速，視頻監控顯示技術的發展也較快。優缺點明確的三種顯示技術有著不同的發展和應用，CRT能夠進行較高的色彩還原，亮度較高，但是重量和體積限制其應用范圍，而LCD則以輕薄著稱，但其亮度不足，PDP具有畫面細膩清晰的優勢，但是小屏制作難度較大。不同的顯示技術各具優劣，在選擇時要結合實際審慎考慮。

3 高清視頻監控的應用

3.1 PDVR

從我國目前的視頻監控市場發展來看，PDVR的應用，也就是純數字視頻錄像機的應用較為普遍，伴隨著高清時代而來的監控存儲產品，相比于傳統的DVR來說，只接收高清攝像機數字壓縮信號。其優勢具體體現在：畫質清晰，由于只接收百萬像素壓縮信號，因此其視頻的圖像畫質較高，除此之外，由于其數字化特征，因此音頻線，電源線等都只需要網線代替，因此其施工成本低，且操作難度降低，而且數字化也使得網絡傳輸的干擾減小，在使用時，不需要交換機，能夠做到即插即用，IP地址的配置也不需要進行，且其視頻的壓縮只需要在前端進行，后端不需進行壓縮操作，這就大大減少了監控視頻的處理程序，從而提升了其效率，也減少了操作過程中的風險因素。且廣域網與內網分離的處理也大大增強了傳輸的穩定性，減少了外界因素的干擾。這種監控產品不僅能夠完成監控視頻高清的要求，其網絡化特征也使得其更具實踐操作性，能夠便于施行，且其監控結果的分析和使用也能夠更為便利。

3.2 道路交通安全的應用

現代社會，道路交通安全的發生頻率迅速上升，威脅著道路安全，高清視頻監控技術在道路交通安全領域的應用需求較大。監控的數量和范圍的重要性此處不加以贅述，自然具有極大的作用和功能，高清視頻監控，無論是從清晰度還是網絡智能化，都影響著道路安全，道路交通情況一般來說較為復雜，在高速運行的情況下，要通過監控視頻查看和還原真實的道路交通安全具有一定難度，全方位的監控系統當然是決定因素，但是高清的視頻圖像作用也不容忽視，監控視頻能夠在一定程度上避免交通事故，也能夠在事故發生后辨明對錯，還原現場，且在一些高速路段，監控能夠及時發現已經發生的交通事故。監控視頻越高清，則路面情況呈現便會越清楚，包括車牌、車輛間相對位置等情況，均能夠一目了然，此種情況下，許多難以解決的交通事故便能夠較好解決，我國城鄉道路建設規劃要將視頻監控系統納入，追求高清效果，盡量以技術的更新來減少施工成本。

3.3 大數據監控時代

隨著現代科技的發展，視頻監控系統的應用范圍逐步擴大，在現代社會，視頻監控與刑事偵查也緊密結合，由于現代社會人與人的交流日益密切，每個人的一舉一動都受到監督和制約，這是維護秩序的需要，視頻監控作為公共秩序的監督，能夠保留最原始的畫面，帶領人們尋找真相。大數據監控之下，在案件發生后，公安機關都會調取監控查看相關范圍內的人口和車輛流動情況，無論是對于查找可疑線索還是搜尋證據或者尋找犯罪嫌疑人的蹤跡，監控系統無疑是重要手段，且近年來高頻發生的人口失蹤案件，也需要借助視頻監控技術。在利用這些監控視頻時，需要較為高清的畫質，由于是大數據下的監控，在鎖定某人或者車時，如果要作為證據使用，就必須要監控內容足夠高清，其內容能夠達到可辨認程度，否則，無論是作為線索還是證據，都缺少說服力，為了大數據監控時代的發展，視頻監控需要更高的清晰度和更廣的布置范圍，能夠將道路均納入監控體系之下，這需要視頻監控技術的進一步發展和完善。

4 結語

現今的視頻監控技術的畫面清晰程度還可以有更大程度的提升，但是其成本也將增大，需要進一步研究視頻監控領域的畫面清晰度提升方式，更新傳統的技術觀念，在已有的其他領域借鑒經驗并進行轉化，使音視頻監控迎來新的發展。也希望更多專家能夠重視并加以研究。

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