安防监控基础知识

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

针对安防视频监控方面的基础知识

UDP: 用户数据报协议( 无连接, 封装实时性强的网络音频数据)
TCP: 传输控制协议( 面向连接, 传输实时性强的音频流)
HTTP: 超文本传输协议, 网络摄像机通过HTTP提供web访问功能, 将音频数据经过复杂网络传输.

RTP: 实时传输协议, 提供时间信息流和实现流同步(本身不提供可靠的传输机制和流量控制)
RTCP: 实时传输控制协议, 提供可靠的传输机制和流量控制.
RTSP: 实时流协议(streaming)
RSVP: 资源预定协议, 路由上预留一定带宽, 为流媒体传输提高质量.

PPP(Point to Point Protocol): 对TCP/IP的扩展, 可通过串行链路来传送TCP/IP通信包
PPPOE(PPP over Ethernet): 以太网端对端协议
HTML( Hyper Text Markup Language) 超文本标记语言

VM( Video Management Server) 视频管理服务器
fireware (计算机的)固件, 稳件
edge storage 边缘存储
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 动态主机配置协议
DDNS (Dynamic domain name server/service) 动态域名解析

VCA( video content Analysis) 视频内容分析
VMD( video motion detection) 视频移动探测
VCA 将视频图像中的背景和前景(目标) 进行分离, 保持背景自动更新, 对目标探测\跟踪\分类\识别. 参考摄像机场景预设的报警触发规则, 将目标与规则比较.
VMD 使用相邻帧之间进行比较, 实现移动目标的探测.

EC编码器: 采用MPEG4, H264数字压缩技术, 集音视频编码压缩和数据传输为一体的网络视频监控终端.
NVR网络硬盘录像机: 通过网络接收IPC设备传输的数字视频码流, 并进行存储管理压缩编码, 实现网络化带来的分布式架构的优势.

prefix 前缀
MTU ( Maximum Transmission Unit) 最大传输单元
Sync 同步
OSD (on screen display) 在屏显示
overlay 覆盖物
preferred 首选的

snopshot 拍快照
saturation 饱和度
brightness 亮度
sharpness 锐度
rotation 旋转
noise reduction 减噪
shutter 遮光器, 百叶窗, 快门
compensation 补偿, 修正
meter 计量, 测量
illumination 照明
defog 去雾
intensity 强度, 强烈
infrared 红外线(的)
watermark 水印

监控的进化史:
模拟监控 —> 数字监控 —> 网络监控 —> IP智能监控

数字监控的问题:

• 系统扩容升级困难
• 异构系统结构复杂, 工程实施复杂, 难以有效管理
• 海量媒体转发和存储存在性瓶颈, 可靠性低
• 需求大量DVR, 存储空间无法统一管理, 检索效率低
• 标准化差, 难以与行业应用集成, 业务升级复杂
• 缺乏全系统自动定位, 维护复杂

视音频流的传输:
视音频 –RTP封装–> RTP数据 –UDP封装–> UDP数据 –IP封装–> IP数据

IPC核心技术:

• 软件:
  • 视频编码压缩算法
  • 视频分析算法
  • 应用软件
• 硬件:
  • 光学器件: CCD, CMOS
  • 感光成像器件
  • IC芯片
  • 电路板

视频编码算法: MJPEG, MPEG-4,
主流算法: H.264和H.265:

• 良好的图形质量
• 编码效率高(码流小)
• 网络适应能力强

编码压缩芯片: IPC设备的核心: 视频的编码压缩 —对象—> 编码芯片
早期: ASIC芯片, DSP芯片
目前: SOC单片芯片

视频分析技术:
对视频内容自动分析提取, 过滤无用视频信息;
自动触发事件改编分辨率和帧率;
节省网络资源/存储资源;

早期视频分析技术是放在后端, 对服务器占用大,压力大, 不利于大规模/分布式部署;
目前将视频分析技术放在IPC中(也就是前端), 将视频分析嵌入IPC, 不用将信息传到后端分析, 利用IPC的芯片进行视频分析算法, 实现分布式智能监控, 可以降低成本, 减小网络带宽开销, 不用人盯着监控屏了.

功能: 人数统计, 人脸识别, 车辆逆行, 入侵探测, 丢包检测

IPC的亮点功能:

• 3/4G功能: 网络的带宽优势 —> 无线视频监控
• PoE (Power over Ethernet): 通过以太网为网络设备提供电力的技术(在不降低网络数据通信性能的基础上)
• 本地缓存: 减少对网络的依赖性, 临时存储应对网络故障不能实时传输
• DDNS支持: 捕获用户动态IP, 与其域名对应
• IPC通信安全: 采用数字化网络架构
  • IP过滤
  • 用户名和密码
  • 数据加密
• 报警改变帧率技术
• IPC的多码流技术: 同一视频资源, 不同帧率/分辨率/图像质量的码流(采用不同的编码压缩方式)
• 视频质量控制QoS: 优化网络带宽应用
• 视频移动探测

IPC = 图像传感器 + DSP + 编码板
视频的采集.处理. 编码压缩和传输
视频采集, 信号处理, 编码压缩, 智能分析, 缓冲存储, 网络传输

帧: 1秒内传输的图片的张数/ 图形处理器每秒能刷新几次. fps: Frame Per Second.

NVR网络硬盘录像机: 通过网络接收IPC设备传输的数字视频码流, 并进行存储管理压缩编码, 实现网络化带来的分布式架构的优势.