图像视频监控
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
差分通信-如RS485,视频差分等,一般用双绞线作介质
调制与解调
E1/G.703 ISDN(综合服务数字网，基本速率2B+D，基群速率30B+D)
报警 探头
一体化 摄像机
摄像机
视频 切换 器
云台 镜头 控制 器
E1图 像编 码器
以 太 网 交 视频 换 服务 机 器
终端1 终端2
终端3 网桥
E1
网桥
各种 灯具
灯光 控制 器
网络 型编
码器
管理 服务
终端n
器
3
2019年11月7日3时1分
图像监控系统基本结构2
报警 探头
一体化 摄像机
摄像机
各种 灯具
MCU（多点控制器）
– H.320系统的MCU：多路信道接入 – H.323系统的MCU：常用1至多个以太网接口
网关gateway ：用于H.320系统与H.323的系统 互联
网闸gatekeeper ：实现H.323系统中对会议的 管理
6 2019年11月7日3时1分
会议电视、可视通信、图像监控 三合一系统结构
H.263V2(H.263+):是对H.263的进一步改进，压缩率提高，算 法也更复杂
H.26L 是ITU与MPEG合作的一个协议，是对MPEG4 和H.263V2的改进
通常数据率小于128kbps或384kbps
13 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（4）
MPEG1：运动图像压缩编码标准
报警 控制 器
单路 控制 解码 器
E1图 像编 码器
(分割)
以 太 网 交 视频 换 服务 机 器
终端1 终端2
终端3 网桥
E1
网桥
报警 探头
网络 型编 码器
管理 服务
终端n
器
4
2019年11月7日3时1分
H.323会议电视系统
5 2019年11月7日3时1分
会议电视中的主要设备
终端设备
– H.323终端/H.320终端 – 桌面终端（基于计算机）/会议室终端（独立）
– 采用了前向预测（P帧）和双向预测（B帧） 技术
– 增加了帧内编码帧（I帧），便于视频检索 – 广泛用于VCD和图像存贮 – 支持CIF分辨率 – 含音频压缩标准 – 标准数据率在1.5Mbps
14 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（5）
MPEG2：运动图像压缩编码标准
– 在MPEG1的基础上进行了优化和改进，增 强了运动预测等性能
JPEG2000：采用小波变换的静止图像压缩标准
– 压缩率明显高于JPEG，即相同比特数时图像质量 高于JPEG
– 没有方块效应
11 2019Hale Waihona Puke Baidu11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（2）
H.261：会议电视图像压缩标准(p*64k)
– 在JPEG基础上增加了运动预测，利用了帧 间相关性
– 提高了图像压缩率 – 适用于较高带宽的会议电视系统
– 支持高分辨率（D1，Half D1,HDTV等) – 广泛用于DVD、DVB、DVR等 – 通常数据率在4-15Mbps
15 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（6）
MPEG4:一种新的运动图像压缩标准
– 主要特点是基于内容的图像压缩，可用于 视频交互游戏
– 有较高的图像压缩率,200kbps时已有较好的 图像质量，400kbps时图像质量与MPEG1相 当
8 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码的基本原理
基于余弦变换的图像压缩
– 图像分块：16*16或8*8 – 去除空间冗余度：余弦变换(DCT) – 去除时间冗余度：帧间运动预测，在以前（或以后）的图像
上找相似的分块，只编码它们间的差别 – 利用视觉特性：对边缘处的细节不敏感，量化后去掉高频成
– 目前一般采用与H.263相似的图像压缩方法 – 常用于网上视频传输
H.26L/JVT
16 2019年11月7日3时1分
有关通信的几个基本概念
串行通信-如RS232，RS485，USB，以太网等 并行通信-如打印机口，ISA、PCI接口 同步通信-如DDN，E1等 异步通信-如RS232，RS422，RS485等
编解码终端 编码终端
以太网
硬件编解码
硬件编码、 软件解码
解码终端
独立方式
解码终端
PC机桌面
网络会议电视控制器
7 2019年11月7日3时1分
视频信号及其数字化
电视信号：对图像进行隔行扫描，是模拟信号 信号格式：我国 采用PAL D/K，
625行（576有效行）, 25帧/秒
采样方式：先解码为 Y(亮度), U、V(色差） 数据量：576*704*3*8 *25 =243Mbits 缩减后：352*288*2*8 *25 =40.5Mbits (4:2:2采样）
份
基于小波变换的图像压缩
– 将整幅图像分解成许多不同尺度的小波基函数
9 2019年11月7日3时1分
图像压缩标准的制定
其它MPEG标准
– MPEG-7多媒体内容描述接口 – MPEG-21多媒体框架:框架中内容可以编码、描
述、存储、传送、保护、交易、消费等，目的是 为多媒体用户提供透明有效的电子交易和使用环 境
图像监控、会议电视 系统相关技术介绍
——图像通信基本概念
主要内容：
图像监控系统基本结构 视频信号及其数字化 图像压缩编码的基本原理 图像压缩编码标准简介 有关通信的几个基本概念 数字图像通信系统 监控系统中的其它信号
2 2019年11月7日3时1分
图像监控系统基本结构1
（>128kbps) – 采用CIF（352*288）图像分辨率 – 通常数据率>384kbps时有较好图像质量
12 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（3）
H.263:低码率的图像压缩标准
– 在H.261的基础上，进一步提高压缩比 – 增加了双向运动预测等特性 – 可支持4CIF(704*576)、16CIF图像分辨率 – 用于基于普通电话线的可视电话（QCIF） – 用于会议电视系统，常用CIF分辨率
10 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（1）
JPEG：静止图像压缩标准，MJPEG—JPEG图像序列
– 只对单幅图像进行编码，没有利用时间冗余度 （帧间信息）
– 采用DCT和图像分块 – 图像压缩率低，不利于传输和存储 – 适用于视频制作——非线性编辑 – 常见于早期的或低成本的监控系统
调制与解调
E1/G.703 ISDN(综合服务数字网，基本速率2B+D，基群速率30B+D)
报警 探头
一体化 摄像机
摄像机
视频 切换 器
云台 镜头 控制 器
E1图 像编 码器
以 太 网 交 视频 换 服务 机 器
终端1 终端2
终端3 网桥
E1
网桥
各种 灯具
灯光 控制 器
网络 型编
码器
管理 服务
终端n
器
3
2019年11月7日3时1分
图像监控系统基本结构2
报警 探头
一体化 摄像机
摄像机
各种 灯具
MCU（多点控制器）
– H.320系统的MCU：多路信道接入 – H.323系统的MCU：常用1至多个以太网接口
网关gateway ：用于H.320系统与H.323的系统 互联
网闸gatekeeper ：实现H.323系统中对会议的 管理
6 2019年11月7日3时1分
会议电视、可视通信、图像监控 三合一系统结构
H.263V2(H.263+):是对H.263的进一步改进，压缩率提高，算 法也更复杂
H.26L 是ITU与MPEG合作的一个协议，是对MPEG4 和H.263V2的改进
通常数据率小于128kbps或384kbps
13 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（4）
MPEG1：运动图像压缩编码标准
报警 控制 器
单路 控制 解码 器
E1图 像编 码器
(分割)
以 太 网 交 视频 换 服务 机 器
终端1 终端2
终端3 网桥
E1
网桥
报警 探头
网络 型编 码器
管理 服务
终端n
器
4
2019年11月7日3时1分
H.323会议电视系统
5 2019年11月7日3时1分
会议电视中的主要设备
终端设备
– H.323终端/H.320终端 – 桌面终端（基于计算机）/会议室终端（独立）
– 采用了前向预测（P帧）和双向预测（B帧） 技术
– 增加了帧内编码帧（I帧），便于视频检索 – 广泛用于VCD和图像存贮 – 支持CIF分辨率 – 含音频压缩标准 – 标准数据率在1.5Mbps
14 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（5）
MPEG2：运动图像压缩编码标准
– 在MPEG1的基础上进行了优化和改进，增 强了运动预测等性能
JPEG2000：采用小波变换的静止图像压缩标准
– 压缩率明显高于JPEG，即相同比特数时图像质量 高于JPEG
– 没有方块效应
11 2019Hale Waihona Puke Baidu11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（2）
H.261：会议电视图像压缩标准(p*64k)
– 在JPEG基础上增加了运动预测，利用了帧 间相关性
– 提高了图像压缩率 – 适用于较高带宽的会议电视系统
– 支持高分辨率（D1，Half D1,HDTV等) – 广泛用于DVD、DVB、DVR等 – 通常数据率在4-15Mbps
15 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（6）
MPEG4:一种新的运动图像压缩标准
– 主要特点是基于内容的图像压缩，可用于 视频交互游戏
– 有较高的图像压缩率,200kbps时已有较好的 图像质量，400kbps时图像质量与MPEG1相 当
8 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码的基本原理
基于余弦变换的图像压缩
– 图像分块：16*16或8*8 – 去除空间冗余度：余弦变换(DCT) – 去除时间冗余度：帧间运动预测，在以前（或以后）的图像
上找相似的分块，只编码它们间的差别 – 利用视觉特性：对边缘处的细节不敏感，量化后去掉高频成
– 目前一般采用与H.263相似的图像压缩方法 – 常用于网上视频传输
H.26L/JVT
16 2019年11月7日3时1分
有关通信的几个基本概念
串行通信-如RS232，RS485，USB，以太网等 并行通信-如打印机口，ISA、PCI接口 同步通信-如DDN，E1等 异步通信-如RS232，RS422，RS485等
编解码终端 编码终端
以太网
硬件编解码
硬件编码、 软件解码
解码终端
独立方式
解码终端
PC机桌面
网络会议电视控制器
7 2019年11月7日3时1分
视频信号及其数字化
电视信号：对图像进行隔行扫描，是模拟信号 信号格式：我国 采用PAL D/K，
625行（576有效行）, 25帧/秒
采样方式：先解码为 Y(亮度), U、V(色差） 数据量：576*704*3*8 *25 =243Mbits 缩减后：352*288*2*8 *25 =40.5Mbits (4:2:2采样）
份
基于小波变换的图像压缩
– 将整幅图像分解成许多不同尺度的小波基函数
9 2019年11月7日3时1分
图像压缩标准的制定
其它MPEG标准
– MPEG-7多媒体内容描述接口 – MPEG-21多媒体框架:框架中内容可以编码、描
述、存储、传送、保护、交易、消费等，目的是 为多媒体用户提供透明有效的电子交易和使用环 境
图像监控、会议电视 系统相关技术介绍
——图像通信基本概念
主要内容：
图像监控系统基本结构 视频信号及其数字化 图像压缩编码的基本原理 图像压缩编码标准简介 有关通信的几个基本概念 数字图像通信系统 监控系统中的其它信号
2 2019年11月7日3时1分
图像监控系统基本结构1
（>128kbps) – 采用CIF（352*288）图像分辨率 – 通常数据率>384kbps时有较好图像质量
12 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（3）
H.263:低码率的图像压缩标准
– 在H.261的基础上，进一步提高压缩比 – 增加了双向运动预测等特性 – 可支持4CIF(704*576)、16CIF图像分辨率 – 用于基于普通电话线的可视电话（QCIF） – 用于会议电视系统，常用CIF分辨率
10 2019年11月7日3时1分
图像压缩编码标准简介（1）
JPEG：静止图像压缩标准，MJPEG—JPEG图像序列
– 只对单幅图像进行编码，没有利用时间冗余度 （帧间信息）
– 采用DCT和图像分块 – 图像压缩率低，不利于传输和存储 – 适用于视频制作——非线性编辑 – 常见于早期的或低成本的监控系统