Алгоритмы сжатия данных и архивирование в системах видеонаблюдения

ID работы - 676313
разное (курсовая работа)
количество страниц - 50
год сдачи - 2012

---

СОДЕРЖАНИЕ:

---

Введение ....................................................................................................................................... 3

Глава 1. Системы видеонаблюдения ......................................................................................... 7
1.1. Общая характеристика камер видеонаблюдения ...................................................10

Глава 2 . Алгоритмы сжатия данных и архивирование в системах видеонаблюдения ..... 16
2.1. Характеристика алгоритмов сжатия ...................................................................... 20
2.2. Методы архивирования кадров в системах видеонаблюдения ........................... 26

Глава 3. Применение систем видеонаблюдения ..................................................................... 33
3.1. Передача видеосигналов ......................................................................................... 36

Заключение ................................................................................................................................. 42

Список использованной литературы ....................................................................................... 46

Приложения ................................................................................................................................ 47

---

ВВЕДЕНИЕ:

---

Стремительный переход от аналоговых систем видеонаблюдения к цифровым диктует изменение архитектуры построения систем безопасности. На смену системам, где аналоговый сигнал от всех камер поступал на единый цифровой сервер, приходят распределенные, децентрализованные системы. В этих системах в непосредственной близости от видеокамер устанавливается видеорегистратор обеспечивающий оцифровывание, хранение видеоинформации и передачу ее в цифровом виде по локальной сети.
В современных технологиях CCTV наметилась устойчивая тенденция к переходу на цифровое оборудование и сетевые системы видеонаблюдения. Согласно маркетинговым исследованиям, все большим спросом пользуются веб-камеры, цифровые видеорегистраторы, видеосерверы и другие цифровые устройства. Возрастающая популярность цифрового оборудования объясняется не только его высокой функциональностью и удобством хранения видеоинформации, но и реализованной в нем возможностью дистанционного видеонаблюдения и управления как цифровой системой видеонаблюдения в целом, так и отдельными ее составляющими.
Для удобства хранения и передачи по сети видеоизображение подвергают сжатию. Если локальная сеть, с которой работает цифровая система видеонаблюдения, обеспечивает ограниченную полосу пропускания, то целесообразно сократить объем передаваемой информации, посылая меньшее количество кадров в секунду или снизив разрешение кадров. Используемые в цифровых системах видеонаблюдения алгоритмы сжатия обеспечивают разумный компромисс между этими двумя решениями. Для получения оцифрованного потока с полосой пропускания 64 кбит - 2 Мбит (в такой полосе пропускания потоки видеоданных могут работать параллельно с другими потоками данных) применяются алгоритмы сжатия, основанные на дискретном косинусном преобразовании сигнала (JPEG, MJPEG, MPEG2, MPEG4, H.263), а также Wavelet и JPEG2000. Эти алгоритмы сжатия видео изображений служат для адаптации цифровых потоков к передаче по компьютерным сетям. На других страницах раздела описаны алгоритмы сжатия, наиболее популярные в цифровых системах видеонаблюдения.
Распределенная система видеонаблюдения высоконадежна, повреждение любого из узлов не приводит к выходу из строя всей системы, позволяет легко наращивать количество камер и устройств отображения? использование стандартных LAN сетей позволяет интегрировать дополнительное оборудование в сеть системы безопасности.
Система видеонаблюдения позволяет осуществить:
- непрерывную запись видео на встроенных жестких дисках видеонакопителей;
- просмотр текущего видео-изображения с любой из камер, подключенных к видеонакопителям;
- просмотр архива видеозаписи любого из видеонакопителей.
Алгоритмы сжатия и архивирования видеопотока обеспечивают хранение на встроенном жестком диске видеоархива длительностью до месяца. Доступ к видеонакопителю и его архиву обеспечивается по локальной сети Ethernet 10/100.
NetCore Vision - малогабаритное устройство, позволяет отображать на экране подключенного к нему стандартного SVGA-монитора видеоизображение и графическую информацию с разрешением 1024x768, а также воспроизводить два канала звука. Операционная система Linux обеспечивает построение высоконадежной специализированной системы.
Наряду с устройством просмотра NetCore Vision в сеть может быть подключен персональный компьютер как для отображения видеоинформации так и для конфигурации и настройки системы.
Архивирование в разных системах охранной системы видеонаблюдения происходит по разному, также возможно систему настроить по расписанию или в режиме диалога, с использованием интуитивно понятного интерфейса для любого подготовленного уровня пользователя.
Достоинствами системы видеонаблюдения являются: работа по ЛВС с заранее установленной скоростью (Мб/сек); длительное хранение протокола системы; BACKUP ПО и ОС; мгновенный, интеллектуальный, по признакам даты, времени и места события, поиск оперативной/архивной информации в интерактивном режиме с графическим представлением; контрастирование изображения; управление системой оператором в рамках данных прав(администратором); удаленная настройка и диагностика; протоколирование действий оператора/администратора; создание отчетов.
Выравнивание (АРУ - автоматическая регулировка усиления, 0,3-1,5 Вольт) уровня видеосигнала до 1 Вольта; виртуальный видеомагнитофон; автоматическое переключение/отображение группы камер по заданному расписанию, по списку событий; отображение только тревожных камер (всех/выборочно);настройка цифрового детектора движения, индивидуальна для любого видеоканала системы; неограниченное количество удаленных рабочих мест наблюдения и управления; регулировка нагрузки на ЛВС; работа по заранее созданным сценариям (макрокоманды); конфигурирование системы; управление системой; интеграция с системами контроля доступа; мгновенный, интеллектуальный, по признакам даты, времени и места события, поиск оперативной/архивной информации в интерактивном режиме с графическим представлением; контрастирование изображения; протоколирование действий оператора/администратора; создание отчетов; квадруплексный режим - одновременное отображение, запись, воспроизведение, удалённое отображение и воспроизведение.
В последнее время все популярнее становятся IP - видеонаблюдение.
IP-видеокамера может устанавливаться в любом месте, где есть сеть LAN, а так же может быть подключена напрямую, через модем, сотовый телефон, или беспроводный адаптер связи. Для передачи живого видеоизображения в сеть необходимо просто включить в нее IP-камеру. Просмотр, таким образом, осуществляется через web-браузер, и нет необходимости в специальном программном обеспечении. Установка IP-камеры проста и сводится к присвоению ей IP-адреса. Для таких камер видеонаблюдения свойственно высокое качество изображения, получаемое с использованием форматов сжатия изображения MotionJPEG и MPEG-4. Благодаря всем этим качествам, формат
IP (internet protocol) практически стал стандартом передачи данных в коммуникационных сетях. Не обошел он стороной и охранные системы видеонаблюдения.
При построении схемы охранного видеонаблюдения осуществляется работа только с цифровыми данными, которые транслируются и обрабатываются в общей сети. Аналоговый видеосигнал оцифровывается либо самой видеокамерой (IP-камера), или это выполняет IP-видеосервер. Далее цифровые видеоданные могут быть записаны на любой, в том числе удаленный, видеорегистратор или несколько видеорегистраторов. Просмотр осуществляется либо с подключенного в сеть персонального компьютера, либо на экране охранных мониторов через IP-сервер.
В отличие от аналоговой охранной камеры видеонаблюдения, IP-камера оставляет возможности для формирования открытой архитектурной схемы, при которой можно просматривать изображение с камеры в реальном времени и управлять через web-браузер ПК удаленно. Цифровой сигнал при этом не теряет своего качества. Кабельная сеть IP-камер проста, так как по одному стандартному кабелю может передаваться изображение с сотен камер одновременно. Системы цифровой видеозаписи и видеонаблюдения на базе новых технологий, позволяют строить любые комплексы просто и недорого, наблюдать за происходящим можно из любой точки Мира, где есть Интернет, и с любого компьютера локальной сети вашего предприятия, офиса, дома или любого учреждения. IP-камеры можно использовать для видеоконференций и контроля с одновременной записью звука.
IP-камеры способны четко фиксировать в архиве быстродвижущиеся объекты, в то время как аналоговыми телекамерами такие объекты фиксировались не четко, с образованием на изображении размытостей.
Камеры с высоким разрешением поддерживают возможность автоматизированной видеоиндентификации, аналоговые же камеры для этого не пригодны. Современные IP-камеры гарантируют вероятность распознания лиц людей даже с расстояния 30 метров.
Цифровые видеокамеры имеют достаточно большой угол обзора, их поле зрения в четыре раза больше аналогичного показателя аналоговых камер. Такое преимущество позволяет уменьшить количество необходимых камер наблюдения, в то время как площадь объекта наблюдения останется прежней.
Современные телекамеры высокого разрешения дают возможность заменить периметральные управляемые аналоговые камеры. Они позволяют не уменьшая угол зрения выявить необходимые детали. Управляемые же камеры оставляют за кадром 90% информации при наведении на объект, поскольку их угол зрения сужается до 5-10 град.
Достоинством также является возможность установки фрагмента видеосистемы с использованием уже имеющейся инфраструктуры объекта.
Цифровая схема передачи данных имеет ряд преимуществ по сравнению с аналоговой.
Прежде всего, необходимо отметить ее надежность. Для передачи цифровой видеоинформации может использоваться сеть или оптоволоконная линия, которая со временем не теряет своих свойств и не требует дополнительного оборудования. Отказ одной цифровой камеры ни как не скажется на работе других, а отказ одного видеорегистратора аналоговой системы делает бесполезными сразу много камер. Цифровой видеосигнал обладает высокой помехоустойчивостью, он не искажается при передаче по линиям связи. Даже воздействие сильного электромагнитного поля ( специальной аппаратуры постановки помех) не ухудшает сигнал. IP-система видеонаблюдения позволяет осуществлять модернизацию в будущем. Существующие оптоволоконные линии обладают достаточной пропускной способностью, для того чтобы в дальнейшем обслуживать цифровые телекамеры следующих поколений. Современные системы дают возможность уменьшить количество обслуживаемого оборудования, а высвободившиеся за счет этого ресурсы можно направить на увеличение архивных емкостей системы. Цифровые видеокамеры высокого разрешения позволяют осуществлять регистрацию и точную идентификацию наблюдаемых объектов, а именно это и является основной задачей охранного телевидения.

---

СПИСОК ЛИТЕРТУРЫ:

---

1. Арсентьев М. "Системы безопасности" №3, 2007
2. Бернард Скляр. Цифровая связь. Издательский дом "Вильямс", 2003
3. Журнал "Системы безопасности" №2(68), 2006
4. Рич Андерсон. Security Technology Design. 2004
5. Ричардсон. Видеокодирование. Н.264 и MPEG-4 - стандарты нового поколения. Мир цифровой обработки // Техносфера. - Москва, 2005.
6. Савельев M. Эволюция аналоговых камер. "Системы безопасности" №1, 2007
7. Соколов А.Ю. Алгоритмы сжатия для систем видеонаблюдения. СПб Питер. 2006
8. Сэломон Д. Сжатие данных, изображений и звука. Учебное пособие. 2004

Интернет источники:
1. www.ixbt.com
2. www.codec.ru
3. www.transat.ua






Цена: 2000.00руб.