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智能家庭视频监控的技术挑战及解决之道
家庭监控正逐步从报警能力有限的模拟技术过渡到压缩数字IP传送技术，其分析和监视能力几乎不受任何限制。家庭监控的需求多种多样，包括简单的安防以及儿童和保姆的全面监控等。考虑到多种视频输入的QOS(服务质量)要求，基于IP的家庭监控系统趋向于采用专门的互联网络，但最终会采用大众化的家庭网络技术。系统可以通过各种介质来联网，最常用的是以太网或者无线技术。通过动态IP分配与外界沟通，进行远程监控是最新一代
家庭监控正逐步从报警能力有限的模拟技术过渡到压缩数字IP传送技术，其分析和监视能力几乎不受任何限制。家庭监控的需求多种多样，包括简单的安防以及儿童和保姆的全面监控等。考虑到多种视频输入的QOS(服务质量)要求，基于IP的家庭监控系统趋向于采用专门的互联网络，但最终会采用大众化的家庭网络技术。系统可以通过各种介质来联网，最常用的是以太网或者无线技术。通过动态IP分配与外界沟通，进行远程监控是最新一代监控系统必须具备的功能，在应用中非常重要。 基本家庭监控系统包括一组摄像头、监视器和中央存储单元(DVR)，DVR在存储之前对视频输入进行多路复用。具备嵌入式DVR的PC能够驱动基本分析功能，也可以完成监视和存储功能。基本家庭监控系统的分析和报警功能通常只限于简单的移动探测和时间/日期标记等。HMI(人机接口)受限于DVR设备，与PC联网后，控制和监视功能会大幅度提高。 更高级的监控系统增加了音频监视(如婴儿哭泣、打碎玻璃等)、更多的视频输入、远程控制和监视互联网链接、CD刻录以及全面的报警和呼叫等功能。高端系统还包括服务器(流复用)，采用独立的附加存储单元来替代DVR。高端系统还能提供高级移动探测功能，包括智能区域和边界等。例如，在一个摄像头的观察范围内，人行道上有很多的人流不会引起报警，而家庭和人行道之间的区域出现大量人流则会触发移动报警。高级分析功能还包括某人闲逛甚至包裹(邮包坠落)探测等。系统能够识别出极少移动或者没有移动的物体。在非常高端的家庭系统中，摄像头就可以完成分析功能，进行实时探测和报警。 技术挑战及解决之道 家庭监控技术日前面临两大挑战:视频压缩和高级分析功能。它们都需要采用大量的数字信号处理以及复杂的算法来完成任务。 用户已开始习惯高清晰电视，他们通常希望看到质量更好的家庭监控视频。因此，家庭监控系统从QCIF视频流过渡到D1和标准清晰度(SD)，并已开始开发高清晰(HD)系统。在多摄像头系统中采用这些技术后，如果视频不经压缩，很快便会超出网络带宽能力。一个没有经过压缩的SD视频流能够达到270Mbps，大大超过了10/100M以太网以及大部分无线网络的带宽。因此必须采用压缩技术。目前实用的系统采用了MPEG-4和移动JPEG2000压缩标准。MPEG-4是最常用的，其压缩比要高于移动JPEG2000，但是移动质量要差一些。如果需要更好的视频完整性，则需要采用移动JPEG2000，但这会超出大部分家庭应用的需求。MPEG-4 part 10 (H.264)牺牲了部分用的需求。MPEG-4 part 10 (H.264)牺牲了部分压缩效率，其移动视频质量要优于标准MPEG-4，是视频监控最新的发展趋势。工业类监控系统已经开始采用H.264，它将很快成为家庭系统能够选用的技术。不管标准如何，视频压缩对DSP功能的需求很大。 在视频监控应用中选择合适的芯片技术非常重要。例如，H.264 ASSP可用于设计视频摄像机等大批量消费类应用，也能够用于视频监控。同样，它们也适用于视频流编码，但不能进行分析。FPGA是实现多数据流(DVR解码/编码)效率最好的技术。一片FPGA能够对使用H.264的1至16路标准清晰视频流进行编码。 有的DSP芯片是针对工业视频监控应用的，对于家庭应用则过于昂贵，且用于分析的带宽有限，一般只能实现4路甚至更少的视频流。FPGA还可以用于摄像头编码和分析，非常适合多摄像头服务器和DVR编码/解码功能。此外，FPGA功能灵活，除了编码/解码之外，还能够完成各种规模的分析任务。最后，当产量上升时，FPGA还可以转换为HardCopy ASIC(Altera的结构化ASIC解决方案)，有效地降低了摄像头或者服务器/DVR的成本和功耗。 家庭监控的未来发展空间非常大。随着技术的进步，管理将更容易，能够吸引更多的普通用户，还可以与其他家用系统集成。随着DTV的出现，中端IP监控系统的基本处理能力大大超越了其他家庭系统。这种处理能力可以轻松地完成更多的任务，例如入室盗窃/火警系统、家电监视/控制等。最先采用的很可能是支持第三方监视服务的集成安防/监控系统和主人远程监视系统等。由于FPGA技术十分灵活，容易更新，非常适合这种发展迅速、变化很快的应用。此外，迅速转换为Altera的HardCopy结构化ASIC后，设备供应商能够很快地进行调整，提高产量，以满足消费类应用的需求。
家庭监控正逐步从报警能力有限的模拟技术过渡到压缩数字IP传送技术，其分析和监视能力几乎不受任何限制。家庭监控的需求多种多样，包括简单的安防以及儿童和保姆的全面监控等。考虑到多种视频输入的QOS(服务质量)要求，基于IP的家庭监控系统趋向于采用专门的互联网络，但最终会采用大众化的家庭网络技术。系统可以通过各种介质来联网，最常用的是以太网或者无线技术。通过动态IP分配与外界沟通，进行远程监控是最新一代监控系统必须具备的功能，在应用中非常重要。 基本家庭监控系统包括一组摄像头、监视器和中央存储单元(DVR)，DVR在存储之前对视频输入进行多路复用。具备嵌入式DVR的PC能够驱动基本分析功能，也可以完成监视和存储功能。基本家庭监控系统的分析和报警功能通常只限于简单的移动探测和时间/日期标记等。HMI(人机接口)受限于DVR设备，与PC联网后，控制和监视功能会大幅度提高。 更高级的监控系统增加了音频监视(如婴儿哭泣、打碎玻璃等)、更多的视频输入、远程控制和监视互联网链接、CD刻录以及全面的报警和呼叫等功能。高端系统还包括服务器(流复用)，采用独立的附加存储单元来替代DVR。高端系统还能提供高级移动探测功能，包括智能区域和边界等。例如，在一个摄像头的观察范围内，人行道上有很多的人流不会引起报警，而家庭和人行道之间的区域出现大量人流则会触发移动报警。高级分析功能还包括某人闲逛甚至包裹(邮包坠落)探测等。系统能够识别出极少移动或者没有移动的物体。在非常高端的家庭系统中，摄像头就可以完成分析功能，进行实时探测和报警。 技术挑战及解决之道 家庭监控技术日前面临两大挑战:视频压缩和高级分析功能。它们都需要采用大量的数字信号处理以及复杂的算法来完成任务。 用户已开始习惯高清晰电视，他们通常希望看到质量更好的家庭监控视频。因此，家庭监控系统从QCIF视频流过渡到D1和标准清晰度(SD)，并已开始开发高清晰(HD)系统。在多摄像头系统中采用这些技术后，如果视频不经压缩，很快便会超出网络带宽能力。一个没有经过压缩的SD视频流能够达到270Mbps，大大超过了10/100M以太网以及大部分无线网络的带宽。因此必须采用压缩技术。目前实用的系统采用了MPEG-4和移动JPEG2000压缩标准。MPEG-4是最常用的，其压缩比要高于移动JPEG2000，但是移动质量要差一些。如果需要更好的视频完整性，则需要采用移动JPEG2000，但这会超出大部分家庭应用的需求。MPEG-4 part 10 (H.264)牺牲了部分用的需求。MPEG-4 part 10 (H.264)牺牲了部分压缩效率，其移动视频质量要优于标准MPEG-4，是视频监控最新的发展趋势。工业类监控系统已经开始采用H.264，它将很快成为家庭系统能够选用的技术。不管标准如何，视频压缩对DSP功能的需求很大。 在视频监控应用中选择合适的芯片技术非常重要。例如，H.264 ASSP可用于设计视频摄像机等大批量消费类应用，也能够用于视频监控。同样，它们也适用于视频流编码，但不能进行分析。FPGA是实现多数据流(DVR解码/编码)效率最好的技术。一片FPGA能够对使用H.264的1至16路标准清晰视频流进行编码。 有的DSP芯片是针对工业视频监控应用的，对于家庭应用则过于昂贵，且用于分析的带宽有限，一般只能实现4路甚至更少的视频流。FPGA还可以用于摄像头编码和分析，非常适合多摄像头服务器和DVR编码/解码功能。此外，FPGA功能灵活，除了编码/解码之外，还能够完成各种规模的分析任务。最后，当产量上升时，FPGA还可以转换为HardCopy ASIC(Altera的结构化ASIC解决方案)，有效地降低了摄像头或者服务器/DVR的成本和功耗。 家庭监控的未来发展空间非常大。随着技术的进步，管理将更容易，能够吸引更多的普通用户，还可以与其他家用系统集成。随着DTV的出现，中端IP监控系统的基本处理能力大大超越了其他家庭系统。这种处理能力可以轻松地完成更多的任务，例如入室盗窃/火警系统、家电监视/控制等。最先采用的很可能是支持第三方监视服务的集成安防/监控系统和主人远程监视系统等。由于FPGA技术十分灵活，容易更新，非常适合这种发展迅速、变化很快的应用。此外，迅速转换为Altera的HardCopy结构化ASIC后，设备供应商能够很快地进行调整，提高产量，以满足消费类应用的需求。
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智能家居推动家庭视频监控发展 走四化之路
　　【中国安防展览网 市场分析】今年以来，智能家具行业可谓风生水起，作为智能家具中不可缺少的部分，家庭监控的发展被十分看好。家庭监控伴随着视频监控的发展而进步，有时家庭防盗的重要组成部分，未来的发展和需求受环境的影响，向&四化&发展。　　　　智能家居助推家庭监控发展　　　　据相关人士介绍，中国的家庭安防市场现尚处在起步阶段，与智能家居领域类似，许多企业都在探索，但可以预计未来的市场规模很大。中国现有城镇居民家庭约2亿户，未来5年预计至少有5%的家庭会考虑在家中安装安防产品，平均每年将有20亿元左右的市场需求。　　　　为了尽早切到家庭安防这块大&蛋糕&，国内外IT厂商从2012年初开始，已经纷纷伸刀了。国内厂商跟进较快的是海康威视，2012年推出了全功能家庭安防产品C1以及与之配套的服务：云视频平台&视频7&网站、兼容IOS以及安卓系统的移动终端APP。使得用户可以远程监视家中的一举一动。另外，家电大厂海尔推出基于&智能家庭&系列产品的U-HOME，国内电脑第一品牌联想推出&云视频&等产品，无一不揭示着家庭安防的&春天&已经到来。　　　　随着3G手机的进一步普及，手机成为一个最好的无线终端业务平台，人们可以通过手机实现家庭远程监控，而这种远程监控基本上通过高清监控来实现。人们可以通过笔记本借助有线或无线方式接入网络，支持有线、无线模式的家庭型网络摄像机将承担起家庭看护、店铺巡视等职能，使得高清监控技术进一步走进家庭用户，这是智能家居集成化发展的一个体现。此外，家庭实时高清图像监控与防盗报警系统的集成也是一大趋势，家庭实时高清图像监控与防盗系统要求在设防时，只要有人非法进入，立即报警并把实时报警图像发送并存储在系统中，用户接到报警信息后可以立即通过互联网或采用手机监视家庭的实时图像，家庭远程监控在家庭高清监控发展中的趋势渐显。　　　　纵观视频监控行业，网络视频监控的市场非常广阔，作为视频监控的组成部分，家庭视频监控也在日益发展，并且随着人们对自身安全的重视而不断得到推广。　　　　视频监控技术随着计算机、编解码、网络传输技术的发展，经历了三个阶段的飞跃发展，目前正朝着数字化、智能化、IP化、网络化继续发展。同时视频监控同其他技术相结合，产生了许多新的应用，这有助于满足不同家庭视频监控用户的需求。　　　　家庭视频监控未来发展之&四化&之路　　　　1、数字化。视频监控发展经历了模拟视频监控、半数字监控、数字监控三个阶段。对于视频监控，数字化存储带来的是一场革命性的变化。数字化是21世纪的时代特征，视频监控的数字化是监控技术的必然趋势。　　　　2、智能化。智能化是视频监控技术发展比较高级的层次。由于视频监控的数据量非常大，而用户真正需要的信息只是少部分，或者说真正需要监视的只是发生概率很小的某些事件，如何通过海量数据获取有价值的信息或者说如何从目视解释变为机器自动解释是视频监控技术发展的一个新方向。因为能把视频监控从静态的、事后取证变成动态的、实时预防和告警对用户来说显得更加重要。实际上现有的监控系统都配置自动位移侦测、昼夜自适应切换存储、预警设置(如可疑人物照片、指纹等)等一些低级形式的智能化功能。随着技术的发展，全智能的监控系统将要求事发前能够识别并作出正确的判断，为人们提供最为有效、及时的快速反应措施。　　　　3、IP化。视频网络、IPTV等都是网络快速发展的重要应用。随着Internet技术的发展，基于IP的视频监控更能为人们所接受，网络摄像机把压缩的视频信息通过TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，拥有授权的用户可以随时访问互联网，实现对整个监控系统的指挥、调度、存储、授权控制等功能。鉴于IPv6在服务质量、网络性能、安全性改善提高一级IPv6对下一代Internet网络的影响，基于IP的视频监控将会成为主流。　　　　4、无线化。无线化包括两方面内容：一是监控中心的移动，通常情况下，被监控对象或是摄像机往往是固定的。而作为监控系统的使用者(监控中心)则可以是动态的，当公司领导出差在外，需了解公司生产情况时，可使用笔记本电脑随时随地访问摄像机的IP获取信息。二是视频监控网络的无线化，随着无线宽带网络发展，基于3G的无线视频应用备受关注。当监控点分散且与监控中心距离较远，或被监控对象不固定(如出租车、运钞车等)时，利用传统有线网络的视频监控往往成本高且难以实现，而基于多种无线传输手段的移动视频监控具有不可替代的优势。
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