电子发烧友网 > 嵌入式技术 > 嵌入式操作系统 > 正文

基于嵌入式技术的网络视频监控系统

? 2010年02月25日 10:29 ? 次阅读

基于嵌入式技术的网络视频监控系统

 一、视频监控系统的发展历程       

  视频监控系统经历了本地模拟信号监控系统,基于PC插卡的数字监控系统,基于嵌入式技术的网络数字监控系统等发展过程。   

  1. 本地模拟信号监控系统       

  本地图像监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成,利用模拟视频线将来自摄像机的视频连接到监视器上,利用视频矩阵主机,采用键盘进行切换和控制,录像采用使用磁带的长时间录像机;远距离图象传输采用模拟光纤,利用光端机进行视频的传输。      

  传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性:首先,有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感;其次,有线模拟视频监控无法联网,只能以点对点的方式监视现场,并且使得布线工程量极大; 另外,有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带),查询取证时十分烦琐。

  2. 基于PC插卡的数字监控系统       

  基于PC机的远程图像监控系统由PC机插视频卡构成,在监控现场,有若干个摄像机,各种检测、报警探头与数据设备,通过各自的传输线路,汇接到监控终端机上,该终端可以是一台PC机,也可以是专用的工业机箱。       

  基于PC的视频监控系统终端功能较强,便于现场操作。但稳定性不好,视频前端(如CCD等视频信号的采集、压缩、通讯)较为复杂,可靠性不高,PC机也需专人管理,特别是在环境或空间不适宜的监控点,这种方式不理想。

  3. 基于嵌入式技术的网络数字监控系统      

  基于嵌入技术的监控系统不需处理模拟视频信号的PC,而是把摄像机输出的模拟视频信号通过嵌入式视频编码器直接转换成IP数字信号。研祥的EC5-1612CVDNA具备4路视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能,直接支持网络视频传输和网络管理,使得监控范围达到前所未有的广度。研祥公司除了编码器外,还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块,它们可单独安装,并可与其他厂家的设备实现互连。       

  数字化视频监控的优点是克服了模拟闭路电视监控的局限性:首先,数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;其次,数字视频可利用计算机网络联网,网络带宽可复用,无须重复布线;另外,数字化存储成为可能,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。       

  基于嵌入式设备的监控系统的优点是:由于这种系统的硬件是一个同处理器和操作系统捆绑较为紧密、功能专一、专门设计的独立的设备,不像插卡系统那样受通用计算机系统中其它软件硬件的影响,因此性能上更稳定,且便于安装、维护,易于实现系统的模块化设计,便于管理、维护。

  二、基于嵌入式系统的监控应用       

  在基于嵌入式系统的监控应用结构中,前端采用模拟摄像机,通过网络视频编码器,将模拟视频经过数字化、压缩、打包等过程变成基于网络协议的视频流或采用一体化的网络摄像机,在视频监控的前端完成网络化、数字化,视频流通过网络进行传输,发送到视频需求者。视频的使用者可利用软件进行解码,在 PC机上进行显示和处理,也可通过硬件解码,解出模拟视频信号输出到监视器,利用键盘进行控制,利用分布在网络上的服务器或其他类型的网络存储设备根据需要进行录像,利用网管系统代替视频矩阵。由于没有监控中心的概念,任何授权的用户都可根据权限进行视频监控、录像。

 三、新一代网络视频监控系统的核心技术   

  1. 视频压缩技术       

  a. 静止图像压缩技术:JPEG,M-JPEG,小波变换wavelet等其运用帧内处理技术,所以静止图像较清晰。小波变换是基于结构的压缩方法,处理较容易,可获得比JPEG更大的压缩。但对连续运动图像,文件占用的带宽和硬盘都很大。       

  b. 运动图像压缩技术:MPEG-1,MPEG-2,H.263,MPEG-4       

  颁布于1993年的MPEG-1和1994年的MPEG-2是ISO 的运动图像专家组(MPEG)的第一阶段解决方案,除了沿用帧内技术,首次采用了PB帧的帧间技术,从而获得了比静止图像压缩技术更大的压缩。但由于是基于结构的压缩技术,算法固定,采用专用硬件,随着软硬件技术的发展,不能扩展更多基于内容的算法。另外其网络传输码率要求较高,否则需要缓存,不能适应传输速率不等的各种网络的一致访问,容错性差。      


  基于以上原因,国际电联于1998年颁布H.263甚低比特率视频编解码标准,该标准除了沿用JPEG静止图像压缩标准的帧内技术、MPEG -1、MPEG-2动态图像压缩标准的帧间技术外,还采用了以下4种先进技术:1)无限制的运用运动矢量模式;2)基于语法的算术编码模式;3)先进的预测模式;4)PB帧模式(预测图,内插图)。它是一种可扩展的算法,针对网络传输速率处于变化的状态,解决了易错网络的容错性。       

  MPEG于1998年制定了第二阶段解码方案MPEG-4,其开放的编码系统,可随时扩展丰富的基于内容的编码算法,采用了包括小波变换等多种变换,可获得更小的硬盘空间,更高的清晰度。特别是其对象分离的控制,交互性、重用性更强,基于内容的分级扩展,保证了同时在低高带宽下的最佳画面质量。

       2. 嵌入式实时操作系统(RTOS)       

  目前很多监控系统采用 Windows操作系统,因为Windows提供大量的图形界面,有各种外部设备及应用程序,所以系统的开发就容易很多。但Windows系统庞大复杂,占用CPU资源大,外围硬件较为复杂,稳定性、可靠性不如 RTOS系统。研祥公司为监控专门设计的E-COM(基与实时Linux核)嵌入式实时操作系统的特点在于系统简单,去掉了与监控无关的功能,减少了出问题的几率。由于开发者掌握源代码,可随时解决硬件冲突及优化系统。   

  四、小结       

  随着计算机技术及网络技术的迅猛发展,世界掀起一股强大的数字化、网络化浪潮,对于公安、安防行业的发展,必须经历模拟数字混合的阶段,但是最终的趋势必然是全面数字化,即视频在前端进行数字化、网络化,采用嵌入式网络摄像机,利用网络进行传输,采用分布式存储系统,模块化结构,完成视频监控任务。

技术专区

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

国际嵌入式系统论坛议程公布,工业物联网与物联网安...

随着网络经济的发展和智能社会的快速推进,有工业物联网形成的安全问题日益突显、迅速放大,甚至将成为改变...

发表于 2018-03-02 11:09 ? 536次阅读
国际嵌入式系统论坛议程公布,工业物联网与物联网安...

基于PCI-E接口的网络视频解码系统分析与设计

随着视频压缩技术的不断发展,单路1080p@60Hz分辨率的视频可以压缩到几兆进行传输,一个百兆网口...

发表于 2018-01-22 05:51 ? 115次阅读
基于PCI-E接口的网络视频解码系统分析与设计

远程视频网络技术方案分析

对于一个以计算机网络连接的视频监控系统,一个需要解决的问题是多个站点视频监控的网络通信问题,要求做到...

发表于 2017-12-12 04:08 ? 89次阅读
远程视频网络技术方案分析

利用嵌入式技术进行智能寻迹机器人设计的案例

1 引言 在信息技术的飞速发展,计算机,通讯、消费电子三种技术合一的后PC的时代,虽然计算机和网络已...

发表于 2017-11-29 14:18 ? 1423次阅读
利用嵌入式技术进行智能寻迹机器人设计的案例

A站被罚12万元!A站三大频道关闭下架32万条视...

 对,没错,就是A站。近两天渐渐兴起,经常听别人说A站、B站、C站那这些站到底是什么意思呢?其实它们...

发表于 2017-09-07 09:26 ? 1521次阅读
A站被罚12万元!A站三大频道关闭下架32万条视...

学习STM32打好了基础,你需要知道这些

内建的嵌套向量中断控制器支持240条外部中断输入。向量化的中断功能大大减少了中断延迟,因为不在需要软...

发表于 2017-08-31 10:36 ? 4206次阅读
学习STM32打好了基础,你需要知道这些

一位资深嵌入式工程师深情告白信

以下内容是来自于一位多年学习韦东山老师课程的同学写的告白信,我希望他的故事,能给正在迷茫的你,带来一...

发表于 2017-04-01 09:33 ? 1816次阅读
一位资深嵌入式工程师深情告白信

全球嵌入式技术和物联网发展趋势

回顾已经过去的2016年,嵌入式技术和物联网发展迅速,嵌入式技术在巩固传统应用的基础上,探索新兴市场...

发表于 2017-03-10 18:06 ? 2381次阅读
全球嵌入式技术和物联网发展趋势

DTU产品在桥隧监测系统中的应用

桥梁的应变监测系统中主要的部分就是桥梁应力信号的采集控制,通过对桥梁结构的应力监测系统特点进行详细分...

发表于 2017-01-19 14:26 ? 431次阅读
DTU产品在桥隧监测系统中的应用

网络安全成为德国慕尼黑电子展最热话题

德国慕尼黑电子展electronica 2016于11月8日开幕。不同于国内展会的开幕典礼,幕展的开...

发表于 2016-11-10 02:16 ? 189次阅读
网络安全成为德国慕尼黑电子展最热话题

清能德创李星霖:机器人要突破一定要走定制化路线

关键零部件依赖进口、工业机器人关键技术受制于人,制约了机器人产业化的发展。近年来,随着政策利好和资本...

发表于 2016-11-07 13:08 ? 900次阅读
清能德创李星霖:机器人要突破一定要走定制化路线

机器人小车DIY——开启机器人世界的第一步

接触过很多机器人爱好者,大都对机器人技术展示出了浓厚的兴趣,也在计划如何动手制作自己的第一个机器人。...

发表于 2016-11-05 10:25 ? 1329次阅读
机器人小车DIY——开启机器人世界的第一步

智能手表的前世今生:谈谈早期的智能手表系统

1940年,第一款可计算手表诞生,他的牛逼之处在于,这竟然是机械手表做运算。智能手表兴起也有好些年了...

发表于 2016-11-05 10:07 ? 726次阅读
智能手表的前世今生:谈谈早期的智能手表系统

这些是未来5到10年物联网专利布局的关键

近年来,欧美科技大厂推出智能眼镜的有关消息层出不穷,例如: 苹果公司的iGlass、Snoy公司的显...

发表于 2016-11-03 15:15 ? 565次阅读
这些是未来5到10年物联网专利布局的关键

电子圈倾城而动,ELEXCON深圳国际电子展暨嵌...

ELEXCON&IEE2016即将于8月24日~26日在深圳会展中心举办,这次电子与嵌入式各自领域的...

发表于 2016-08-03 15:04 ? 352次阅读
电子圈倾城而动,ELEXCON深圳国际电子展暨嵌...

SST推出通过认证的基于GLOBALFOUNDR...

SST全球市场营销及业务发展总监Vipin Tiwari表示:“低掩膜次的嵌入式SuperFlash...

发表于 2016-07-13 14:33 ? 398次阅读
SST推出通过认证的基于GLOBALFOUNDR...

Mentor Graphics 赢得 Synop...

俄勒冈州威尔逊维尔,2016 年 2 月 23 日 — Mentor Graphics公司(纳斯达克...

发表于 2016-02-23 11:10 ? 385次阅读
Mentor Graphics 赢得 Synop...

资深工程师FPGA设计经验精华汇总

至今记得当初第一次在EDA实验平台上完成数字秒表,抢答器,密码锁等实验时,那个兴奋劲。##其实在国外...

发表于 2015-12-16 10:35 ? 1309次阅读
资深工程师FPGA设计经验精华汇总

AT21CS01串行EEPROM与竞品的对比

此类存储内容可能包括设备和系统ID、制造信息、校准数据、序列化数据或其它任何可有效用作系统元数据的类...

发表于 2015-11-09 10:09 ? 1622次阅读
AT21CS01串行EEPROM与竞品的对比

FPGA设计五大优势 凸显工业应用灵活性

本文介绍使用Altera?工业级FPGA作为协处理器或者芯片系统(SoC)解决方案,提高工业应用的灵...

发表于 2015-10-28 10:29 ? 3253次阅读
FPGA设计五大优势 凸显工业应用灵活性

嵌入式ARM多核处理器并行化方法

本文探究的嵌入式多核处理器采用同构结构,实现同一段代码在不同处理器上的并行执行。##缓存优化(Cac...

发表于 2014-12-16 14:43 ? 587次阅读
嵌入式ARM多核处理器并行化方法

对话宋雪松:如何成长为资深嵌入式工程师?

宋雪松老师编写的《手把手教你学51单片机》获得很多工程师的喜爱,鉴此,电子发烧友网专程邀请宋老师参与...

发表于 2014-11-25 10:20 ? 12278次阅读
对话宋雪松:如何成长为资深嵌入式工程师?

超经典!工程师嵌入式Linux自学笔记及体会

针对初学嵌入式的广大朋友们,以下是我在初学接触嵌入式的过程中整理处的一些资料信息,希望能为大家有所帮...

发表于 2014-10-24 10:08 ? 12267次阅读
超经典!工程师嵌入式Linux自学笔记及体会

工程师视角:学习嵌入式的十三个重要法则

通过实践、整理、分析,将自己在学习嵌入式开发过程中所总结的一些嵌入式法则、整理如下以供大家参考。

发表于 2014-10-08 11:18 ? 1080次阅读
工程师视角:学习嵌入式的十三个重要法则

嵌入式工程师分享:学习单片机必备的八大步骤

成为一名嵌入式工程师,简单的单片机基础学习与应用是不可缺少的。学习单片机就是学习单片机的硬件结构,内...

发表于 2014-10-03 23:13 ? 2045次阅读
嵌入式工程师分享:学习单片机必备的八大步骤

基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台

对于研发人员来说,在开发阶段需要大量的程序调试,就意味着要对F1ash进行擦除和改写的工作,因此,如...

发表于 2014-09-03 13:35 ? 854次阅读
基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台

酸甜苦辣兼有之,资深工程师谈创业之路

刘平老师是一个幽默、风趣、有知识、有内涵的人儿,他愿意跟大家一起分享他所经历的酸甜苦辣,而且刘老师的...

发表于 2014-08-29 09:51 ? 2602次阅读
酸甜苦辣兼有之,资深工程师谈创业之路

基于嵌入式技术的监护系统的研究与设计

随着我国经济的快速发展、城市化进程的日益加速、人们生活节奏的不断加快,越来越多的人们开始感到自己的健...

发表于 2014-08-21 17:09 ? 328次阅读
基于嵌入式技术的监护系统的研究与设计

AMD嵌入式技术为波音飞机保驾护航

作为AMD长期技术合作伙伴的CoreAVI现如今宣布,波音为其下一代高性能航空电子座舱显示系统选用了...

发表于 2014-07-23 14:00 ? 186次阅读
AMD嵌入式技术为波音飞机保驾护航

创新物联网技术的狂欢

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,它将现实世界数字化,应用十分广泛。

发表于 2014-05-05 16:42 ? 620次阅读
创新物联网技术的狂欢

APU与GPU共进 AMD抢攻嵌入式应用

AMD近年来对于APU(加速处理器)与嵌入式应用一直抱持相当高的期待,也因此当AMD向外界宣称要更加...

发表于 2014-03-06 10:10 ? 478次阅读
APU与GPU共进  AMD抢攻嵌入式应用

COS操作系统引热议,你怎么看?

近期,一款全新手机操作系统COS,以“中国操作系统”之姿杀入人们视野,意图打破谷歌、苹果和微软系统...

发表于 2014-01-23 14:37 ? 4229次阅读
COS操作系统引热议,你怎么看?

基于ARM的无线视频监控系统的解决方案

随着嵌入式技术以及无线通信技术的发展,无线视频监控领域进入了一个崭新的发展时期。基于嵌入式技术的视频...

发表于 2014-01-07 17:00 ? 1435次阅读
基于ARM的无线视频监控系统的解决方案

BDTI宣布打造以消费者为核心的全新移动终端用户...

技术行业值得信赖的分析、咨询及嵌入式处理技术及应用设计公司伯克利设计技术公司(BDTI:www.BD...

发表于 2013-08-16 13:51 ? 267次阅读
BDTI宣布打造以消费者为核心的全新移动终端用户...

如何把握真正行之有效的嵌入式智能设备测试?

嵌入式技术和新一代移动通讯网络的发展使得嵌入式智能设备大量的涌现。这些设备的大都具有嵌入式操作系统的...

发表于 2012-12-27 10:46 ? 419次阅读
如何把握真正行之有效的嵌入式智能设备测试?

日本2012先进嵌入式技术:非接触式?是的!

  日本的《嵌入式技术2012》(The Embedded Technology 2012)贸易展主...

发表于 2012-11-21 15:16 ? 3956次阅读
日本2012先进嵌入式技术:非接触式?是的!

网络摄像机浅析及主流核心解决方案

网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品,除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外,...

发表于 2012-05-18 11:35 ? 1314次阅读
网络摄像机浅析及主流核心解决方案

“嵌入式视觉”的处理技术选择

随着功能越来越强大的处理器、图像传感器、存储器和其他半导体器件以及相关算法的出现,可以在多种嵌入式系...

发表于 2012-05-16 11:53 ? 648次阅读
“嵌入式视觉”的处理技术选择

2012最新嵌入式技术与应用展望

嵌入式技术已进阶成智能核心的关键性技术,随着云端运算的技术与环境逐渐成熟,各国政府均倾全力推动物联网...

发表于 2012-01-04 18:13 ? 1321次阅读
2012最新嵌入式技术与应用展望

嵌入式技术与整车网络的实现

本文对整车网络开发和系统开发工作进行了详细描述,结合嵌入式理论介绍了基于功能面向需求的架构设计方法以...

发表于 2011-12-15 10:19 ? 290次阅读
嵌入式技术与整车网络的实现

Intel嵌入式产品认知调查问卷 赢取幸运大奖

本次活动由英特尔赞助,在活动结束后会在11月30日在本文章里公布。

发表于 2011-11-25 13:48 ? 346次阅读
Intel嵌入式产品认知调查问卷 赢取幸运大奖

2011中国(肇庆)嵌入式技术创新应用大会

2011中国(肇庆)嵌入式技术创新应用大会暨十大优秀嵌入式系统创新解决方案颁奖典礼即将举行.

发表于 2011-05-27 10:41 ? 249次阅读
2011中国(肇庆)嵌入式技术创新应用大会

大唐移动基于IMS网络视频通信解决方案

随着终端用户对高宽带业务的需求不断增长,IMS视频通信方案针对个人用户和企业用户提供了丰富多彩的业务...

发表于 2011-02-28 10:52 ? 332次阅读
大唐移动基于IMS网络视频通信解决方案

Moxa主动式以太网I/O优化网络视频监控系统

  2010年9月9日,中国上海——由于安防监控系统已逐步采用IP网络,其优秀的网络带宽和整体性能是...

发表于 2010-09-20 21:17 ? 216次阅读
Moxa主动式以太网I/O优化网络视频监控系统

英飞凌推出8位微控制器XC800 150℃系列,...

英飞凌推出8位微控制器XC800 150℃系列,可以不受限制工作于150℃的高温环境 在纽必堡举行...

发表于 2010-03-11 10:35 ? 283次阅读
英飞凌推出8位微控制器XC800 150℃系列,...

基于嵌入式技术的温度测量系统设计

基于嵌入式技术的温度测量系统设计  1. 引言   嵌入式系统是能够运行操作系统的软、硬件综合体...

发表于 2010-01-08 10:51 ? 257次阅读
基于嵌入式技术的温度测量系统设计

嵌入式在小型网络视频服务器中的应用

嵌入式在小型网络视频服务器中的应用 视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分,它是一种防范能力较强...

发表于 2009-12-15 17:08 ? 213次阅读
嵌入式在小型网络视频服务器中的应用

通过双码流提升NVR的网络视频传输效果

通过双码流提升NVR的网络视频传输效果 2009年安博会已顺利结束,科达网络视频监控产品在展会现场...

发表于 2009-11-28 15:23 ? 1115次阅读
通过双码流提升NVR的网络视频传输效果

网络视频传输实验

  本实验将从认识了解器材入手,一步一步地实现视

发表于 2006-04-17 19:11 ? 350次阅读
网络视频传输实验
a计划博彩 a计划博彩,连环夺宝注册送,唯品会注册送60元利来电游官方