视频监控图像处理

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1、视频监控及视频图像分析基础知识1视频监控的定义利用视频技术探测、监视设防区域，实时显示、记录现场图像，检索和显示历史图像的电子系统或网络系统n视频监控系统是安全技术防范的一个子系统n视频监控技术是安全防范技术的一部分它包括模拟视频监控系统、网络视频监控系统。1.1模拟视频监控图1模拟视频监控的基本结构1.1网络视频监控图2网络视频监控的基本结构n技术：主要是视频编解码技术、嵌入式技术n组成：硬盘录像机、摄像机、监视器等n功能：监视（监听）、控制、录像、回放、对讲等n线缆：视频电缆、485控制线n主要应用：金融、楼宇、小区等1.1.1网络视频监控优点n可通过网络组建低成本跨区域监

2、控系统n一机多路，使用大容量硬盘可长期存储n数字信号长期保存信号不失真n采用智能检索，检索与录像可同时进行n循环录像方式，节约人力2基本概念n图像（Image）n像素（Pixel）n分辨率（Resolution）p水平：Widthp垂直：Heightn视频（Video）p时间上连续的图像组成视频：Image→Videop视频中的某一幅图像称为一帧（Frame）p帧率（FrameRate）FPS→每秒的帧数n码流（BitStream）p将图像压缩后形成的数据p码率（BitRate）bps/Bps→对码流进行量化p码率类型：定码率（CBR）、变码率（VBR）p码流类型：视频流、音频

3、流、复合流1.1扫描方式隔行扫描（Interlaced）和逐行扫描（Progressive）都是在显示设备表示运动图像的方法，隔行扫描方式是每一帧被分割为两场画面交替显示，逐行扫描方式是将每帧的所有画面同时显示。通常的液晶电视显示画面的扫描方法都是从左到右从上到下，每秒钟扫描固定的帧数。1.1.1隔行扫描(Interlacing）隔行扫描就是每一帧被分割为两场，每一场包含了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行，通常是先扫描奇数行得到第一场，然后扫描偶数行得到第二场。由于视觉暂留效应，人眼将会看到平滑的运动而不是闪动的半帧半帧的图像。但是这时会有几乎不会被注意到的闪烁出现，使得人

4、眼容易疲劳。当屏幕的内容是横条纹时，这种闪烁特别容易被注意到。1.1.1逐行扫描(Progressive)逐行扫描每次显示整个扫描帧，如果逐行扫描的帧率和隔行扫描的场率相同，人眼将看到比隔行扫描更平滑的图像，相对于隔行扫描来说闪烁较小。1.2视频制式nPAL（PhaseAlternatingLine）：p供电频率为50Hz、场频为每秒50场、帧频为每秒25帧、扫描线为625行p图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好p中国、德国nNTSC（NationalTelevisionSystemCommittee）：p供电频率为60Hz，场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525

5、行p美国、日本nSECAM（SequentielCouleurAMemoire）：p按顺序传送彩色与存储p俄罗斯、法国、埃及1.3分辨率分辨率可以从显示分辨率与图像分辨率两个方向来分类。显示分辨率（屏幕分辨率）是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。显示分辨率一定的情况下，显示屏越小图像越清晰，反之，显示屏大小固定时，显示分辨率越

6、高图像越清晰。图像分辨率则是单位英寸中所包含的像素点数，其定义更趋近于分辨率本身的定义分辨率制式WD1D14CIF1×12CIF1×1/2DCIF3/4×2/3CIF1/2×1/2QCIF1/4×1/4PAL960×576720×576704×576704×288528×384352×288176×144NTSC960×480720×480704×480704×240528×320352×240176×1201.1.1高清分辨率分辨率大于等于720p称为高清2数码监控的基础技术：编码和压缩一路4CIF分辨率的图像，进行A/D转换后未经压缩的数据量是(RGB)：一帧：704×57

7、6×3字节＝1216512字节（不包括文件头大小）一秒：1216512字节/帧×25帧/秒＝30412800字节/秒＝29MB/秒一小时：29MB/秒×3600秒/小时＝101.9GB/小时一天：101.9GB/小时×24小时＝2.4TB/天1.1压缩基本原理•安防监控中的视频数据有极强的相关性，有大量的冗余信息•冗余信息分为空域冗余信息和时域冗余信息•压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉•压缩技术包括帧内压缩技术、帧间压缩技术和熵编码压缩技术1.1压缩标准监控中主要采用MJPEG、MPEG1