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PAGE 299 数字安防关键技术专利分析和预警研究报告 PAGE 298 数字安防关键技术发展现状 （一） 视频监控技术发展历程 视频监控系统由摄像机部分、传输部分、控制部分以及显示和记录部分四大块组成，视频监控系统的发展与电子、通信的发展息息相关，其发展已经经历了三个阶段，并朝着第四代智能监控系统演进，发展历程大致如下[17]： （1）第一代：模拟监控系统 20世纪90年代以前，主要以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代传统模拟视频监控系统。系统由摄像机、视频矩阵、磁带录像机和监控器等组成，通常是以街道、小区或派出所为单位的小范围封闭的监控系统。 模拟视频监控系统发展较早，视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输，并由控制主机进行模拟处理。其主要涉及的技术是：模拟摄像头采集模拟信号通过同轴电缆的传输，多路模拟信号传入中心控制系统进行画面分割，采用磁带机存储。其特点是：视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式，质量最高，并且经过几十年的发展，技术成熟，系统功能强大、完善。 但存在的问题是：只适用于较小的地理范围，与信息系统无法交换数据，监控仅限于监控中心，应用的灵活性较差，不易扩展。 （2）第二代：数字监控系统 20世纪90年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频监控技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，从而大大提高图像质量，这种基于pc机的多媒体主控台系统称为第二代数字视频监控系统。第二代数字监控以DVS、DVR为代表，其主要特点是图像经过编码压缩后再进行传送，存储的介质也转变为DVR中的磁盘，读写速度都得到很大提高，而监控的范围也从封闭式变为半封闭式。虽然接入DVR/DVS的视频采集摄像机仍然是模拟摄像机，但系统在处理上的主体是数字化的，因此仍将它归为数字视频监控系统。随着近几年IP高清摄像机的成熟和规模应用，端到端的全数字视频监控系统应用越来越多。 其主要涉及的技术是：模拟摄像头采集模拟信号通过同轴电缆、控制线或局域网络设备的传输，多路模拟信号传入中心控制系统以视频矩阵显示，采用硬盘录像机存储。其特点是：视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式，质量较高，系统功能较为强大、完善，与信息系统可以交换数据，应用的灵活性较好。 但存在的问题是：由于其传输的仍是模拟信号，因此通常只适合于小范围的区域监控，系统的扩展能力差，对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新的设备也很难添加到原有的系统之中。另外，在2006年前后，嵌入式DVR系统异军突起，由于其可靠性高、使用安装方便，在银行系统应用特别广泛，我们通常称嵌入式DVR为2.5代监控系统。 （3）第三代：网络视频监控系统 进入21世纪，随着网络技术的发展，数字视频监控系统进一步发展为具有网络功能的视频监控系统，即第三代网络视频监控系统。它集成了多媒体技术、数字图像处理技术技术及远程网络传输等必威体育精装版技术，不仅可以实现图像传输、远程控制、现场信号采集等监控功能，还可提供高质量的监控图像和便捷的监控方式。 该系统与上述第一、二代系统相比具有明显的优势：利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控；系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点；维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统；系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索，在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件，给予相应的权限就可成为监控工作站。 但第3.1代由于是基于PC机的视频监控录像系统，在实际工程使用过程中，也暴露出一些不足，主要是系统工作的不稳定性。正是基于此，第3.2代应运而生，通过网络视频编解码器方式，在现场将模拟视频编码后上网传输，并在监控端设置的对应解码器将网络数字视频信号解码后进行监控。其优点在于现场不需PC机支持，系统稳定性提高。但存在只能实现“一对一”式传输，实现网络“互联互通”及授权客户直接访问较困难，构建系统及联网比较困难的缺点。此后发展出第3.3代，又称为嵌入式视频监控系统，采用嵌入式结构，无需PC机支持，直接集成到前端设备中，相关产品包括：网络摄像机、网络高速球、网络视频接入器等，它们的输出即为全数字信号并直接上网传输与控制。 （4）第四代：智能视频监控系统 第四代智能视频系统基于网络视频监控系统，依托于智能图像分析及识别技术的发展和应用，它对视频进行一系列分析，从视频中提取运动目标信息，发现感兴趣目标与事件，并根据预设模板或用户预设的规则，自动识别出感兴趣目标并得到感兴趣的数据，将这些信息及时反馈给监控员。 视频监控系统的智能化，是近年来备受重视的议题，其利用机器视觉的方法，在无需人为干预