浅谈监控录像机的实现原理

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监控录像机在监控工程中的作用不容小觑,它可以将监控画面实时展示出来,监控录像机在近几年的发展也是相当巨大的,那么它的原理是怎样的? 监控录像机从所用的核心芯片来说,有的是基于数字信号处理器(DSP),从系统结构上来说,有PC插卡型或嵌入式一体机型;而有的是基于专用集成电路(ASIC),其中基于DSP的结构又分为不同的系列,它们因选用不同厂家的DSP而异;而从硬盘录像机处理视频的技术(视频压缩格式)来说,则有基于Wavelet、M-JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等视频压缩格式的多种不同的机型。另外,无论是PC插卡型还是一体机型,即使它们所用的芯片相同,其应用软件的界面与功能也不尽相同。实现原理不尽相同的基于PC的单卡多路硬盘录像机,需采用时分轮换方式对多路视频信号进行采集,并以M-JPEG压缩格式进行录像。采用基于帧间预测的视频压缩算法就失去了意义,只能采用帧内压缩算法。因此,这种方式的硬盘录像机是对采集的每一帧画面独立地进行JPEG压缩处理,而后将对应于每一路输入的各帧画面形成独立的M-JPEG文件。这种方式显然可以方便地实现多路采集,例如,在不考虑录像画面的连续性要求时,就可以方便容纳多达16路的视频输入,但是对于只能以25帧/s的速率对视频信号进行采集的视频处理芯片来说,无论有多少路视频信号轮流切换到其输入端,其25帧/s的“总资源”是不能变的,因此对这种形式的硬盘录像机来说,每路画面的*大平均帧率仅为25/16=1.56帧/s(理想值)。在单卡单路硬盘录像机问世后不久,有厂家推出了在一块卡上集成两片甚至4片视频处理芯片(DSP或ASIC)的多路视音频采集卡,因而可以同时实现对两路信号或4路信号的实时采集与压缩处理。

改进之后的监控录像机会更加符合人们的需求,了解了实现原理,对于监控录像机的发展也就有了一个清晰的轮廓。

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