【文章內(nèi)容簡介】 硬盤中將其刪除?？煽啃允沁x擇數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)而不選擇模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的另一個關(guān)鍵因素。采用數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，故障率大大降低。而視頻錄像帶則易遭破壞或磨損。此外，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行是完全自動的，不需要人去介入。即使發(fā)生電源故障，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的自舉功能將能繼續(xù)電源中斷時所做的事情。 多媒體監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)圖像數(shù)據(jù)的壓縮編碼 視頻圖像數(shù)據(jù)有極強的相關(guān)性，也就是說有大量的冗余信息。其中冗余信息可分為空域冗余信息和時域冗余信息。壓縮技術(shù)就是將數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉（去除數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性），壓縮技術(shù)包含幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和編碼壓縮技術(shù)。圖 24 國際音視頻壓縮標準發(fā)展歷程圖像壓縮方面的標準主要有 MPEG 系列（MPEG1，MPEG2，MPEG4 壓縮標準） ，以及 系列（，）和靜止圖像壓縮標準 JPEG，下面將討論各標準的內(nèi)容、技術(shù)特點和創(chuàng)新之處。（1）MPEG1 標準技術(shù)特點：MPEG1 制定于 1992 年，可適用于不同帶寬的設(shè)備，如 CDROM，VideoCD。它可針對 SIF 標準分辨率（對于 NTSC 制為 352X240；對于 PAL 制為 352X288）的圖像進行壓縮，傳輸速率為 ，每秒播放 30 幀，具有 CD 音質(zhì)，質(zhì)量級別基本與 VHS（廣播級錄像帶）相當。MPEG 的編碼速率最高可達 45Mbits/s，但隨著速率的提高，其解碼后的圖像質(zhì)量有所降低。應(yīng)用范圍：應(yīng)用 MPEG1 技術(shù)最成功的產(chǎn)品非 VCD 莫屬了，VCD 作為價格低廉的影像播放設(shè)備，得到廣泛的應(yīng)用和普及。MPEG1 也被用于數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，如非對稱數(shù)字用戶線路（ADSL） 、視頻點播（VOD）以及教育網(wǎng)絡(luò)等。（2）MPEG2 標準技術(shù)特點：MPEG2 制定于 1994 年，設(shè)計目標是高級工業(yè)標準的圖像質(zhì)量以及更高的傳輸率。MPEG2 所能提供的傳輸率在 3MB10MB/s 間，在 NTSC 制式下的分辨率可達720X486，MPEG2 能夠提供廣播級的視像和 CD 級的音質(zhì)。MPEG2 的音頻編碼可提供左右中及兩個環(huán)繞聲道，以及一個加重低音聲道和多達七個伴音聲道。MPEG2 可提供一個較廣范圍內(nèi)改變的壓縮比，以適應(yīng)不同畫面質(zhì)量，存儲容量，以及帶寬的要求。對于最終用戶來說，由于現(xiàn)存電視機分辨率限制，MPEG2 所帶來的高清晰度畫面質(zhì)量（如 DVD 畫面）在電視上效果并不明顯，倒是其音頻特性（如加重低音，多伴音聲道等）更引人注目。應(yīng)用范圍：MPEG2 技術(shù)就是實現(xiàn) DVD 的標準技術(shù)，現(xiàn)在 DVD 播放器也開始在家庭中普及起來了。除了作為 DVD 的指定標準外，MPEG2 還可用于為廣播、有線電視網(wǎng)、電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播提供廣播級的數(shù)字視頻。（3）MPEG4 標準國際標準 MPEG4 不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG4 標準主要應(yīng)用于視像電話、視像電子郵件和電子新聞等，其傳輸速率要求較低，在 480064000bits/sec 之間，分辨率為 176X144。MPEG4 利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。與 MPEG1 和 MPEG2 相比，MPEG4 的特點是其更適于交互 AV 服務(wù)以及遠程監(jiān)控。MPEG4 是第一個使你由被動變?yōu)橹鲃樱ú辉僦皇怯^看，允許你加入其中，即有交互性）的動態(tài)圖像標準；它的另一個特點是其綜合性，從根源上說，MPEG4 試圖將自然物體與人造物體相溶合（視覺效果意義上的） 。MPEG4引入 AV 對象，使得更多的交互操作成為可能。在網(wǎng)絡(luò)傳輸中可以設(shè)定 MPEG4 的碼流速率，清晰度也可在一定的范圍內(nèi)作相應(yīng)的變化，這樣便于用戶根據(jù)自己對錄像時間、傳輸路數(shù)和清晰度的不同要求進行不同的設(shè)置，大大提高了系統(tǒng)使用時的適應(yīng)性和靈活性。也可采用動態(tài)幀測技術(shù)，動態(tài)時快錄，靜態(tài)時慢錄，從而減少平均數(shù)據(jù)量，節(jié)省存儲空間。而且當在傳輸有誤碼或丟包現(xiàn)象時，MPEG4 受到的影響很小，并且能迅速恢復(fù)。MPEG4 的應(yīng)用前景將是非常廣闊的。它的出現(xiàn)將對以下各方面產(chǎn)生較大的推動作用：數(shù)字電視、動態(tài)圖像、萬維網(wǎng)、實時多媒體監(jiān)控、低比特率下的移動多媒體遞信、基于內(nèi)容存儲和檢索多媒系統(tǒng)、Inter 上的視頻流與可視游戲、基于面部表情模擬的虛擬會議、DVD 上的交互多媒體應(yīng)用、基于計算機網(wǎng)絡(luò)的可視化合作實驗室場景應(yīng)用、演播電視等。（4） 與 標準（p*64kbit/s 視聽業(yè)務(wù)用的視頻編解碼器）建議是針對運動實時動態(tài)圖像的壓縮編碼和解碼，應(yīng)用目標是可視電話和可視會議。其中 p 是一個可變參數(shù)，取值范圍為 130， 建議的最低傳輸速度是 64kbit/s，P=1 或 2 時支持四分之一中間格式（QCIF：Quarter Common Intermediate Format）的幀率較低的視頻電話傳輸，QCIF 格式的色度信號分辨率為 90X72，亮度信號的分辨率為 180X144；P=6 時支持通用中間格式（CIF：Common Intermediate Format）的幀率較高的電視會議數(shù)據(jù)傳輸，CIF 格式的色度信號分辨率為 180X144，亮度信號分辨率為 360X288，PX64K 視頻壓縮算法也是一種混合編碼方案。即基于 DCT 的變換編碼和帶有運動預(yù)測差分脈沖編碼調(diào)制（IDPCM）的預(yù)測編碼方法的混合。在低傳輸速率時（P=1 或 2，即 64bit/s 或 128Kbit/s） ，除 QCIF 外還可以使用亞幀（Subframe）技術(shù)，即每間隔一幀（或數(shù)幀）處理一幀，壓縮比可高達 50：1 左右。 是在 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，針對低比特率的視頻信號壓縮標準。對于大多數(shù)家庭和小型企業(yè)來說，在相當一段時間內(nèi)，能夠使用的還只有電話線。以 為標準的調(diào)制解調(diào)器支持在電話線中傳送的數(shù)據(jù)率可達到 ，因此需要制定一個能夠在30Kb/s 走有速率下提供可以接受的質(zhì)量的視頻信號壓縮標準，這就是 標準。（5） 標準 是 ITUT 的視頻編碼專家組（VCEG）和 ISO/IEC 的活動圖像編碼專家組（MPEG）的聯(lián)合視頻組（JVT：Joint Video Team）開發(fā)的一個新的數(shù)字視頻編碼標準，它既是 ITUT 的，又是 ISO/IEC 的 MPEG4 的第 10 部分。 和以前的標準一樣，也是 DPCM 加變換編碼的混合編碼模式。JVT（JointVideoTeam，視頻聯(lián)合工作組）于 2022 年 12 月在泰國成立。它由 ITUT 和 ISO 兩個國際標準化組織的有關(guān)視頻編碼的專家聯(lián)合組成。JVT 的工作目標是制定一個新的視頻編碼標準，以實現(xiàn)視頻的高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性等目標。目前 JVT 的工作已被 ITUT 接納，新的視頻壓縮編碼標準稱為 標準，該標準也被 ISO 接納，稱為 AVC（Advanced Video Coding）標準，是 MPEG4 的第 10 部分。 標準可分為三檔：基本檔次（其簡單版本，應(yīng)用面廣） ；主要檔次（采用了多項提高圖像質(zhì)量和增加壓縮比的技術(shù)措施，可用于 SDTV、HDTV 和 DVD等） ；擴展檔次（可用于各種網(wǎng)絡(luò)的視頻流傳輸） 。 標準壓縮系統(tǒng)由視頻編碼層（VCL）和網(wǎng)絡(luò)提取層（NetworkAbstraction Layer，NAL）兩部分組成。VCL 中包括 VCL 編碼器與 VCL 解碼器，主要功能是視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼，它包括運動補償、變換編碼、熵編碼等壓縮單元。NAL 則用于為 VCL 提供一個與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的統(tǒng)一接口，它負責對視頻數(shù)據(jù)進行封裝打包后使其在網(wǎng)絡(luò)中傳送，它采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，包括單個字節(jié)的包頭信息、多個字節(jié)的視頻數(shù)據(jù)與組幀、邏輯信道信令、定時信息、序列結(jié)束信號等。包頭中包含存儲標志和類型標志。存儲標志用于指示當前數(shù)據(jù)不屬于被參考的幀。類型標志用于指示圖像數(shù)據(jù)的類型。VCL 可以傳輸按當前的網(wǎng)絡(luò)情況調(diào)整的編碼參數(shù)。 和 、 一樣，也是采用 DCT 變換編碼加 DPCM 的差分編碼，即混合編碼結(jié)構(gòu)。同時， 在混合編碼的框架下引入了新的編碼方式，提高了編碼效率，更貼近實際應(yīng)用。 沒有繁瑣的選項，而是力求簡潔的“回歸基本” ，它具有比 ++更好的壓縮性能，又具有適應(yīng)多種信道的能力。 的應(yīng)用目標廣泛，可滿足各種不同速率、不同場合的視頻應(yīng)用，具有較好的抗誤碼和抗丟包的處理能力。 的基本系統(tǒng)無需使用版權(quán)，具有開放的性質(zhì)，能很好地適應(yīng) IP 和無線網(wǎng)絡(luò)的使用，這對目前因特網(wǎng)傳輸多媒體信息、移動網(wǎng)中傳輸寬帶信息等都具有重要意義。 嵌入式多媒體監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)嵌入式多媒體監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)主要由嵌入式硬盤錄像機（嵌入式硬盤錄像服務(wù)器） 、攝像機、網(wǎng)絡(luò)、客戶終端等組成。如圖 25 所示，為最簡嵌入式多媒體監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)。圖 25 嵌入式多媒體監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)的組成（1）嵌入式硬盤錄像服務(wù)器基本概念：嵌入式、實時與多任務(wù)嵌入式：軟件（包括操作系統(tǒng)和功能軟件）集成于硬件系統(tǒng)之中，簡單的說就是軟件與硬件一體的系統(tǒng)。實時：在規(guī)定的時限內(nèi)響應(yīng)事件。超時的響應(yīng)是失敗的響應(yīng)。多任務(wù)：同時響應(yīng)多個請求。（2）嵌入式硬盤錄像服務(wù)器的特點a、嵌入式、實時、多任務(wù)設(shè)備b、軟硬件專業(yè)性強，無多余功能c、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小（3）嵌入式硬盤錄像服務(wù)器的硬件體系結(jié)構(gòu)圖 26 嵌入式硬盤錄像機硬件體系結(jié)構(gòu)3　學生公寓管理系統(tǒng)設(shè)計　系統(tǒng)需求 一個典型的學生公寓模型圖 31 學生公寓模型學校隨著規(guī)模的大斷擴大，學生公寓基本上都是分布式的，有的學校還有分校區(qū)，那樣公寓之間的距離更是不能確定。而學校的管理者要想實現(xiàn)全面管理，只有借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)了。如圖31 所示，某高校共有學生公寓 6 棟，學生公寓 46 是原先的老公寓，每棟公寓為四層，每層20 多個房間，每個房間可住宿 68 個學生，每個公寓只有一個出入口（還有三個消防通道為電磁門控制，平時常閉） ；學生公寓 13，是近幾年為了滿足招生擴大的需要而新建的，每棟公寓為 6 層，每層有 40 多個房間，每個房間住宿 6 名學生，也是只設(shè)有一個主出入口，并有多處消防通道為電磁門控制；學生公寓 13 與主教學區(qū)之間有市政公路的隔離。校園已建有校園網(wǎng)，主干為 1G 光纖網(wǎng)，各教學樓、學生公寓內(nèi)部為 100M 網(wǎng)絡(luò)。 學生公寓管理的內(nèi)容 經(jīng)過大量的調(diào)研，學生公寓現(xiàn)代化管理應(yīng)做好以下工作：安全保障管理：門禁管理、多媒體視頻監(jiān)控每個公寓的出入口應(yīng)對出入人員進行身份的識別，是否具有進入本公寓的權(quán)限，有權(quán)限的放行，并記錄出入情況。有權(quán)限的人員包括本公寓的住宿學生、管理員、衛(wèi)生員、學生輔導員及學校的相關(guān)管理人員和校領(lǐng)導等。無權(quán)限人員進入自動報警提示。所有人員的出入均有 24 小時視頻監(jiān)控。所有出入信息和圖像信息均可通過校園網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)控和察看。并有相應(yīng)的統(tǒng)計功能。日常事務(wù)管理：對學校公寓的舍區(qū)，樓棟，房間及床位進行管理；提供“標準化學生公寓”中“管理/服務(wù)隊伍建設(shè)”的管理功能，包括部門，崗位，人員的管理；提供學生查詢統(tǒng)計、寢室查詢統(tǒng)計、專業(yè)/班級變更統(tǒng)計、學生學籍變更統(tǒng)計 系統(tǒng)總體設(shè)計根據(jù)實際需求系統(tǒng)應(yīng)由下面幾部分組成：門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、系統(tǒng)服務(wù)器以、發(fā)卡中心及查詢終端等組成。系統(tǒng)組成框圖如圖 32 所示。圖 32 系統(tǒng)組成框圖下面幾節(jié)將詳細介紹各組成部分的設(shè)計與選型。 門禁系統(tǒng) 方案比較傳統(tǒng)的門禁管理系統(tǒng)安裝有門或門閘等阻擋物，通過時必須主動刷卡，確認身份無誤后方可人工開門或自動打開門閘，這種方法使得人員通過速度較慢，適合于出入人員時間不集中的應(yīng)用場合。開放式門禁系統(tǒng)在出入口不安裝門或門閘等阻擋物，所有人員均可無障礙通過，對通過人員進行無接觸檢測并可進行身份驗證，有效卡驗證無障礙通過，無效卡或無卡人員通過，聲光報警等功能。檢測裝置能夠判斷出人員的運動方向記入系統(tǒng)。系統(tǒng)適用于需要快速、自動進行身份校驗的開放式場所。學生公寓管理就比較適用這種開放式門禁管理系統(tǒng)。經(jīng)過市場調(diào)研我們選用了普諾瑪公司開發(fā)的 PR8300 開放式門禁系統(tǒng)。 PR8300 開放式門禁系統(tǒng)PR8300 開放式門禁系統(tǒng)是由普諾瑪公司開發(fā)的一種開放式門禁管理系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)工作在，它是由讀卡器、天線和標簽組成，執(zhí)行協(xié)議標準為 ISO15693。典型系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖 33 所示。主要用于各種物品及人的無線識別與驗證。該系統(tǒng)可對標簽進行快速的讀、寫、鎖定功能操作，該讀卡器也具有防沖撞功能，它可以快速地讀取與改寫多個同時存在其感應(yīng)區(qū)域的標簽信息。雙天線之間的標簽感應(yīng)范圍可達 米以上，且無盲區(qū)。系統(tǒng)的可應(yīng)用范圍為所有需要快速、自動進行身份校驗的開放式場所，如展覽館、會議簽到場所、開放式通道、大型企事業(yè)單位門禁控制、考勤管理、物品追蹤查驗等。天線型號：PRA8330工作頻率：配合閱讀器：PRR8310感應(yīng)距離（MAX）：120cm使用卡片：TagIT HFI、IcodeII尺寸：1600*480*92mm輸入阻抗：50Ω讀卡器型號：PRR8310工作頻率：協(xié)議標準：ISO15693 ISO15693 ISO15693圖 33 PR8300 典型系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖連網(wǎng)方式：直接連 PC/級聯(lián)通訊接口：RS232 或 RS485（跳線端子可設(shè)置）工作模式設(shè)置：自動掃描、ISO 命令、緩沖讀取感應(yīng)天線：外接 50 歐匹配天線防沖撞功能有：有卡片操作：讀/寫同時讀寫標簽：50 張/秒卡片類型：TI 的 TAGit HF 卡或 ISO15693 兼容卡，