視頻監(jiān)控系統(tǒng)在模擬世界中已經(jīng)被冷落數(shù)十年了。但新技術正在催生一些令人驚奇的新型系統(tǒng)。正如今天的大多數(shù)其它視頻設備一樣，其發(fā)展方向是基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)、數(shù)字、無線以及帶智能軟件的無人監(jiān)控系統(tǒng)，并能充分發(fā)揮這些技術改進帶來的所有好處。今天的最新系統(tǒng)包含許多新的功能：
單色到彩色：雖然脫離黑白世界并不是真正的新趨勢，但這種情況仍在繼續(xù)。事實上，今天的大多數(shù)監(jiān)控設備是彩色的。
模擬到數(shù)字：雖然80%以上的監(jiān)控攝像機是較老的模擬設備，但大多數(shù)新安裝的設備都是數(shù)字設備。
更高分辨率：隨著數(shù)字攝像機的興起，分辨率已經(jīng)從標準清晰度(SD)電視標準發(fā)展到包括720和1080高清晰度(HD)標準在內(nèi)的多種視頻格式。
IP攝像機：大多數(shù)新型的高清攝像機也是IP攝像機，這些攝像機可以將信號數(shù)字化，用TCP/IP對數(shù)據(jù)打包，然后在以太網(wǎng)鏈路上發(fā)送最終生成的數(shù)據(jù)。
新的壓縮方法：數(shù)字攝像機可以針對高清視頻產(chǎn)生超高數(shù)據(jù)速率。不過，新的視頻壓縮標準不僅極大地降低了傳輸數(shù)據(jù)速率，而且充分提高了存儲能力。運動JPEG、MPEG-4和H.264是最常用的壓縮方法。
無線連接：在大多數(shù)系統(tǒng)中，從攝像機到監(jiān)控中心的鏈路仍使用同軸電纜。但一些新系統(tǒng)使用以太局域網(wǎng)(LAN)或?qū)ｉT安裝的新型CAT5/6 LAN。在一些高端系統(tǒng)中甚至使用了光纖。但出于對便利性和低成本的考慮，無線連接已經(jīng)成為許多新系統(tǒng)或現(xiàn)有有線系統(tǒng)擴容的首選鏈路。
磁盤存儲：視頻存檔已經(jīng)從VHS VCR發(fā)展到硬盤驅(qū)動器。DVR和專用服務器可以按指定時段存儲壓縮視頻。大型系統(tǒng)甚至使用2Tb容量的磁盤陣列。
視頻分析技術：隨著高清數(shù)字視頻的普及，計算機或FPGA可以用來分析捕獲的場景，從而實現(xiàn)智能化。視頻分析技術使用人工智能算法和機器視覺技術檢測運動、識別物體甚至人臉。大多數(shù)專家一致認為，處理數(shù)量不斷增長的視頻的唯一方法是利用智能視頻分析技術部分或完全代替人工對捕獲視頻的分析。
攝像機
目前有兩種基本的攝像機類型：模擬和數(shù)字IP。這兩種攝像機的外形豐富多變。子彈型最常見，但半球型和針孔型“間諜”攝像機也很流行。還有室內(nèi)和室外型號之分。雖然現(xiàn)在黑白攝像機仍有市場，但大多數(shù)是彩色攝像機。
基本的成像傳感器可以是電荷耦合器件(CCD)，或者是CMOS。CCD已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，它是極高分辨率但速度非最重要因素的攝像機的首選傳感器。CMOS傳感器的分辨率已經(jīng)差不多快趕上CCD了，但仍稍有落后。CMOS能提供非常高的速度，適合要求最大幀速率的場合使用。
市場上還有一種使用紅外傳感器的紅外(IR)攝像機，按照字面意義這種攝像機可以用在夜間攝像。紅外攝像機的前端通常有一組紅外LED，用于照明人眼無法看見的場景或物體。這些LED的照明距離通常限于數(shù)百英尺范圍內(nèi)。
分辨率是攝像機的一個關鍵指標。最常見的是老式模擬標準NTSC視頻，總共525行(480行可見)掃描線以每秒30幀(fps)的速度隔行顯示。另外還有PAL、SECAM和CIF(通用中間格式)分辨率。分辨率被量化為電視線(TVL)分辨率或簡化為線分辨率(LOR)。380(最小值)、400、420和480線是基本線數(shù)。更高分辨率的模擬攝像機提供560、600或700LOR。
目前流行的CIF標準采用352×288像素，速度是每秒30幀。從NTSC衍生出來的NTSC CIF具有352×240像素。四分之一CIF具有176×144個像素。4CIF可提供704×576像素，而16CIF號稱可以提供1408×1152像素。一些系統(tǒng)使用索尼的D1視頻格式，這是一種SMPTE VTR標準，支持720×480(面向NTSC)和720×576(面向PAL)像素。
數(shù)字IP攝像機可以提供更高的分辨率。具有640×480像素的標準VGA非常流行。常見的像素分辨率范圍從約100萬像素到1200萬像素甚至更高。市場上也有像標準高清電視那樣的720或1080LOR的攝像機，但價格很高。還有針對專業(yè)領域的更高分辨率的攝像機。
與分辨率緊密聯(lián)系在一起的是幀速率。雖然30fps被認為是實時速率，但它會產(chǎn)生數(shù)量龐大的視頻用于存儲或傳送。為節(jié)省存儲空間，一些攝像機提供15或7.5fps的較低幀速率。還有幀速率低至1fps的攝像機，但在這么低的幀速率下一些關鍵動作可能會被遺漏。
鏡頭和物理控制也值得好好考慮。鏡頭的種類根據(jù)具體應用不同而變化，例如是否要微距或長距拍攝，或者是否需要特殊的視角。一些鏡頭采用電機實現(xiàn)光圈和焦距的遙控。還有固定支架攝像機以及能夠水平、傾斜移動并具有變焦(PTZ)功能的攝像機。你甚至還可以買到帶紅色閃爍LED，使人們以為要上電視的仿攝影機。
許多攝像機采用麥克風進行聲音捕獲，并包含有運動檢測電路，只有在檢測到動作時才打開攝像機或錄像機。在電源方面，大多數(shù)攝像機工作在12V或24V直流電源下。有些攝像機也采用電池供電。連接以太網(wǎng)LAN的IP攝像機可以使用以太網(wǎng)供電(PoE)。
在連接性方面，模擬攝像機采用標準的IEEE視頻信號，在75Ω同軸電纜(RG-59或RG－6)上傳輸。最大傳輸距離約300英尺。模擬視頻也可以在類似CAT5的UTP電纜上傳輸，但并不常見。IP攝像機擁有一個RJ-45連接器和一個10/100以太網(wǎng)端口(圖1)，傳輸距離可達100米。大多數(shù)IP攝像機實際上是一臺小型的網(wǎng)絡服務器，擁有自己的IP地址。人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)從任何地方監(jiān)視這種攝像機。
圖1：典型的IP攝像機包含面向H.264壓縮的傳感器和視頻處理電路。SDRAM提供視頻流的存儲。所有其它處理和接口通常都位于單片SoC或FPGA上。
從IP攝像機中的CCD或CMOS成像器輸出的信號已經(jīng)是數(shù)字信號。最新的寬動態(tài)范圍(WDR)CMOS傳感器可以直接輸出采用RGGB色彩方案的RAW/Bayer數(shù)字格式數(shù)據(jù)流。這種輸出可以達到20位/像素。在高幀速率、高清晰度下數(shù)據(jù)速率將快速提升。例如：
20 位/像素 × (1280 × 720) 像素/幀 × 60 幀/秒 = 1.10592 Gbps
這種設計的內(nèi)核是一個快速處理器，帶有閃存和SDRAM，并提供視頻編碼和壓縮功能。該設計還支持各種各樣的接口和以太網(wǎng)接口(通常是10/100Mbps)，但也有的提供1Gbps以太網(wǎng)接口。大多數(shù)設計使用單顆系統(tǒng)級芯片(SoC)，即FPGA或?qū)Ｓ肈SP執(zhí)行所有的功能。這些芯片一般都包含接口。存儲器位于獨立的芯片中(參考“Video Surveillance Compression, Bandwidth, And Storage(視頻監(jiān)控壓縮、帶寬和存儲)”一文)。
無線監(jiān)控
雖然在分辨率、IP連接和分析技術等方面的最新發(fā)展趨勢使得視頻監(jiān)控比以往更出色，但無線技術對于視頻監(jiān)控的普及貢獻最大。電纜安裝成本高、耗時長，常常令人煩惱。而且電纜有時會限制攝像機的擺放位置，從而無法獲得最佳的可視效果。
無線鏈路可以解決這些問題。給每臺攝像機安裝高性能無線調(diào)制解調(diào)器后，一直到中心采集點的任何地方都可以建立連接。安裝起來超級快速和方便，而成本要比電纜低幾個數(shù)量級。無線方式之所以可行，是因為這種技術現(xiàn)在可以支持在合理距離內(nèi)傳輸所需的高數(shù)據(jù)速率。
視頻攝像機可以使用三種基本的無線拓撲之一：點對點(PTP)、多點對一點(MTP)和網(wǎng)狀拓撲。在小型、簡單系統(tǒng)中，直接PTP通常是很好的解決方案。有些系統(tǒng)可以支持多個PTP連接。在MTP拓撲中，多臺攝像機使用單個無線采集點，數(shù)據(jù)在此完成匯聚、存儲或處理。但當攝像機超出主MTP控制節(jié)點的范圍時，就要使用網(wǎng)狀拓撲方案。
無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡已經(jīng)開發(fā)了很多年，業(yè)界也已推出許多性能優(yōu)異的系統(tǒng)。在網(wǎng)狀系統(tǒng)中，每個節(jié)點通?？梢耘c任何鄰近的其它節(jié)點通信。每個節(jié)點都可以用作中繼器，完成數(shù)據(jù)收發(fā)，或?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給相鄰節(jié)點。這種轉(zhuǎn)發(fā)功能使得攝像機和節(jié)點可以散布在很大的范圍內(nèi)，而這個范圍一般都會超出單臺無線設備的范圍限制。
無線設備通常是數(shù)字的，被設計用于傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。它們大多兼容最新的IP攝像機。不過早先的模擬系統(tǒng)也可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器兼容無線設備，這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的作用是將模擬輸出信號數(shù)字化并分組為適合無線傳送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。
無線技術的選擇取決于許多因素，如覆蓋范圍、可靠性、成本和所要求的數(shù)據(jù)容量。也許使用最為廣泛的無線技術是Wi-Fi類技術，即廣受歡迎的采用2.4GHz頻段或5.8MHz頻段(某些情況下)的IEEE 802.11標準。該技術是針對以太網(wǎng)設計，可以很快、很方便地匹配任何有線以太網(wǎng)LAN。
802.11a/g數(shù)據(jù)速率有可能高達54Mbps，用于IP傳輸?shù)牡湫椭凳?2Mbps。隨著802.11n設備的推出，甚至可以實現(xiàn)超過100Mbps的更高數(shù)據(jù)速率。多入多出(MIMO)技術的使用極大地擴展了802.11的覆蓋范圍和可靠性。定向天線還能將范圍擴大到數(shù)英里。此外，市場上還有多種私有的2.4GHz無線技術。
雖然用于傳輸視頻的900MHz無線設備較少見，但在需要超長距離傳輸?shù)膱龊弦灿惺褂?。頻移鍵控(FSK)或簡單的直接序列擴頻(DSSS)調(diào)制技術使得它們在有噪聲的地區(qū)或有許多其它2.4GHz干擾源的場合中非常可靠。由于其固有的魯棒性，900MHz無線設備在UAV中非常流行。
另一種能夠滿足更快速率和更長距離需求的技術是WiMAX。這種寬帶無線技術能夠可靠地將高速率數(shù)據(jù)傳輸數(shù)英里遠。WiMAX系統(tǒng)通常是需獲得許可的，在美國使用的是2.3GHz頻段。5.8GHz頻段在美國也得到了廣泛使用。在一些特殊情況下甚至會使用機器對機器(M2M)蜂窩或微波/毫米波回傳系統(tǒng)。
覆蓋范圍在很大程度上取決于多種因素，如工作頻率、發(fā)射功率、接收靈敏度、天線類型、天線的增益和高度以及環(huán)境條件。在大多數(shù)情況下數(shù)百英尺是很容易實現(xiàn)的，但覆蓋幾英里的范圍需要使用專用的設備。
所要求的數(shù)據(jù)速率也是一個重點考慮因素。該要求最終歸結(jié)為這些內(nèi)容：視頻格式、幀速率、壓縮類型以及無線技術的上限等。大多數(shù)無線裝置可以輕松處理壓縮后的視頻。即使是30fps幀速率下使用MPEG4-SP的CIF格式，所需最大數(shù)據(jù)速率也僅為600kbps。即使是高清視頻和使用H.264的合理幀速率下，超過數(shù)Mbps的數(shù)據(jù)速率也很少見。所有這些速率都在大多數(shù)可用技術的指標范圍內(nèi)。
可靠性是另外一個問題。如今的無線鏈路如果設計正確的話，其可靠性絲毫不亞于有線系統(tǒng)。無線鏈路的設計目標是要創(chuàng)建額外的衰減余量，以適應天氣和不斷變化的環(huán)境條件，如移動中的物體、樹木的生長或吹風以及新的建筑。最后就是安全性問題。利用加密技術甚至定向天線，現(xiàn)有設備可以滿足大多數(shù)安全要求。
大多數(shù)新的IP系統(tǒng)采用無線技術，因為安裝起來更快、更方便，更不用說更加便宜了?，F(xiàn)有的有線LAN通?？梢栽谙到y(tǒng)規(guī)模不太大時用來傳送視頻。無線調(diào)制解調(diào)器可以方便地擴展有線系統(tǒng)。另外，不要忘了與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)結(jié)合的潛力。這種混合系統(tǒng)很常見。
產(chǎn)品與系統(tǒng)
市場上已有驚人數(shù)量的產(chǎn)品支持向更高分辨率的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。
Allied Telesis公司生產(chǎn)面向視頻系統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機。這種交換機是大型系統(tǒng)中的重要組件。大部分大型系統(tǒng)需要獨立的以太網(wǎng)LAN，以防止巨大視頻流量造成IT網(wǎng)絡過載。大型監(jiān)控網(wǎng)絡中每臺IP攝像機高達4至7MB的數(shù)據(jù)量很可能超出任何企業(yè)LAN的負載能力。
在一個經(jīng)優(yōu)化的系統(tǒng)中，每臺攝像機將它的數(shù)據(jù)發(fā)往交換機，交換機再與存儲服務器以及客戶端PC和監(jiān)視器通信，完成對視頻流的訪問和系統(tǒng)的控制。Allied Telesis公司的AT-8100S可堆疊式交換機就是針對這些視頻監(jiān)控系統(tǒng)(圖2)設計的。
FPGA供應商Altera公司也把目光瞄準了視頻監(jiān)控市場，并推出了基于單片F(xiàn)PGA的高清IP攝像機參考設計。這個解決方案采用了Altera的低成本Cyclone III或Cyclone IV FPGA以及Eyelytics公司和Apical公司提供的知識產(chǎn)權。
上述設計可以與AltaSens公司的1080p60 A3372E3-4T和Aptina公司的720p60 MT9M033高清寬動態(tài)范圍(WDR)CMOS圖像傳感器一起使用。與采用傳統(tǒng)DSP和特殊應用標準產(chǎn)品(ASSP)的架構相比，其設計目標就是要減少電路板面積和功耗，提高靈活性并縮短開發(fā)時間。
傳統(tǒng)的DSP和ASSP不具備接受來自1080p和720p WDR CMOS傳感器的大帶寬數(shù)據(jù)所要求的處理能力。例如，一個全高清光柵影像有2200×1125個像素，每個像素超過16位，每秒幀數(shù)為60幀，因此最終數(shù)據(jù)帶寬超過2Gbps。Altera公司的FPGA可以提供這樣的帶寬。Altera的高清監(jiān)控IP攝像機參考設計包括：
Apical公司的ISP，它整合了世界一流的WDR處理“動態(tài)范圍修正(iridix)”和先進的時空降噪功能；
Apical公司針對Altasens A3372E3-4T WDR模式的“棋盤去馬賽克”內(nèi)核；
“3A”功能，例如在Altera的Nios II嵌入式軟核處理器上用軟件實現(xiàn)的自動曝光和自動白平衡；
Eyelytics公司的H.264視頻編碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)主要類720線逐行每秒30幀編碼或1080線逐行每秒15幀的編碼能力；
Altera的三速以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制器(MAC)知識產(chǎn)權內(nèi)核。
由于不需要DSP或ASSP，并將所有這些功能集成到單片Altera FPGA上，設計工程師可以減小電路板面積，從而節(jié)省成本、降低功耗。與以前的設計相比，Altera的單芯片解決方案可以降低50%以上的功耗。
在這個參考設計中捆 綁全套的知識產(chǎn)權使設計人員能夠迅速啟動攝像機開發(fā)，開發(fā)時間最多可以縮短一年。攝像機設計人員要做的所有工作就是利用自己的特殊功能定制FPGA，例如加入自己的軟件用于運動檢測以及平移、傾斜和縮放控制。
Basler公司也生產(chǎn)高品質(zhì)的現(xiàn)代IP攝像機(圖3)。他們提供固定支架和半球型版本。不同的型號提供不同的分辨率，如640×480、1024×768、1280×960和1600×1200像素。所有型號都使用索尼的Wfine逐行掃描CCD圖像傳感器。
圖3：根據(jù)型號的不同，Basler公司的IP攝像機提供不同的鏡頭和處理。圖中所示為僅3.5英寸并帶有DC驅(qū)動光圈的一款產(chǎn)品。
幀速率的大小取決于分辨率和壓縮機制，從較低分辨率時的30fps到最高分辨率時的4fps不等。攝像機支持運動JPEG、MPEG-4和H.264壓縮標準。CCD輸出信號在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中完成數(shù)字化，并傳送到FPGA進行初始處理，然后送到帶有128MB RAM和8MB閃存的內(nèi)部雙核600MHz DSP上。
I/O是標準的10/100以太網(wǎng)接口，必要時還可以使用RS-232接口。電源通過PoE或7V至20V直流電源提供。多編碼功能允許實現(xiàn)多數(shù)據(jù)流。圖像還可以縮放。興趣域特性使用戶可在原始視域內(nèi)定義定制區(qū)域。還能實現(xiàn)帶告警的運動檢測。
雖然大多數(shù)高清視頻監(jiān)控會采用無線鏈路或在CAT5/6以太網(wǎng)上傳輸，但同軸電纜仍有一定的市場。忽略大量安裝的RG-59或RG-6同軸電纜基礎設施似乎是一種浪費。現(xiàn)在已經(jīng)可以通過這種同軸電纜傳送高清視頻，這要歸功于Gennun公司推出的Aviia(工業(yè)應用高級視頻接口)系統(tǒng)，可在同軸電纜上傳送高清視頻?，F(xiàn)有的模擬CCTV用戶只需斷開攝像機和一些其它設備就可以升級到高清制式，無需用CAT6/6 UTP重新布線或轉(zhuǎn)用無線連接。
Aviia發(fā)送器(TX)和接收器(RX)芯片組支持8、10或12位分量數(shù)字視頻。它給24、25、30、50和60fps的標清525i或625i格式和高清720p格式提供串行接口。提供的其它格式包括50和60fps的HD1080i或24、25、30、50和60fps的1080p。
高清格式下的收發(fā)距離在RG-59上可以達到160米，在RG-6上可以達到230米。標清格式下的收發(fā)距離更遠，在RG-59上可達330米，在RG-6上可達440米。線纜供直流電(PoC)功能被設計用于遠程攝像機。用于遙控的6Mbps輔助數(shù)據(jù)通道也是一個重要特性。該系統(tǒng)允許格式中包含多達8條音頻通道。
Aviia芯片組基于Gennum公司先進的串化器/解串器技術。發(fā)送器指定為GV7600，接收器GV7601使用了電纜均衡技術。這些器件采用HDCCTV聯(lián)盟發(fā)起的標準。這種技術是專門為廣播電視開發(fā)的。
視頻采用無壓縮方式發(fā)送的，且沒有通過TCP/IP封裝。最終可以得到這樣一種系統(tǒng)：攝像機可以插入接收設備，視頻發(fā)送具有最小延時，配置非常少。
數(shù)據(jù)速率在標清格式下為270Mbps，在高清格式下為1.485Gbps，在50/60fps幀速率1080p格式下為2.97Gbps。該芯片現(xiàn)已供貨，并提供參考設計。其它應用包括數(shù)字標簽、機器視覺和視頻會議等。
Intersil公司的Techwell事業(yè)部也用有大量芯片能夠支持視頻監(jiān)控設備設計。例如，他們的TW6864和TW6868多通道視頻捕捉芯片就是高集成度的單芯片解決方案，支持通過PCI Express x1接口進行多通道實時視頻和音頻捕獲，非常適合PC DVR應用。
每種芯片都號稱具有4個高質(zhì)量的NTSC/PAL/SECAM視頻解碼器，可以將模擬復合視頻信號轉(zhuǎn)換為YCbCr數(shù)據(jù)數(shù)字分量。它們還采用自適應4H梳狀濾波器來分隔亮度和色度，以減少交叉噪聲偽像。TW6864和TW6868包含一個高性能專有DMA控制器，可充分使用PCI Express x1帶寬，這使得它能夠以最優(yōu)的吞吐速率傳送視頻和音頻數(shù)據(jù)。
這些器件支持廣泛的視頻應用，包括同時解碼和傳送4通道實時D1視頻，或多達16通道的非實時視頻。它們還支持多種視頻顯示格式，如D1、半D1和CIF。
通過實現(xiàn)Techwell先進的專有視頻交換技術，這些芯片在非實時交換模式下?lián)碛袠I(yè)界領先的視頻鎖定速度。此外，配合外部Techwell四通道解碼器，TW6868可以傳送多達8通道的實時D1視頻和9通道的音頻輸出。
美信集成產(chǎn)品(Maxim Integrated Products)公司的Mobicam3 IP攝像機參考設計套件基于美信的MG2580 SoC，后者集成了IP攝像機所需的大部分電路。該芯片能處理CIF、D1和720p視頻，并提供高達1200萬像素的H.264和M-JPEG解碼功能。芯片中還包含滿足G.722、AMR、AAC和MP1/2/3標準的音頻編解碼器。
MG2580芯片集成了帶以太網(wǎng)和USB I/O的ARM9。它的基本視頻分析功能包括運動檢測、絆網(wǎng)和圖像跟蹤等。Mobicam3套件還列出了一整套美信的其它線性產(chǎn)品，用它們可組成完整的攝像機。
德州儀器(TI)公司也有一系列完整的監(jiān)控視頻芯片、參考設計和軟件(圖4)。這些器件源自基于著名TMS320 DSP的TI達芬奇(DaVinci)系列視頻處理器。
圖4：TI擁有一系列針對視頻處理的完整IC產(chǎn)品，這些器件都源自TI達芬奇系列視頻處理器。
DMVA1和DMVA2視頻處理器主要用于IP攝像機領域。這些SOC基于TI的TMS320DM643x達芬奇平臺，內(nèi)含一個300MHz ARM9內(nèi)核。兩種器件都具有視頻分析功能，包括人數(shù)計數(shù)、觸發(fā)區(qū)、運動檢測、攝像機篡改檢測和流媒體元數(shù)據(jù)。它們支持H.264、MPEG-4和M-JPEG壓縮，并能以每秒30幀處理D1視頻以及較低幀速率下處理720p視頻?；贏ptina 500萬像素CMOS成像器和Linux軟件的參考設計現(xiàn)已提供。
DM365和DM368也是針對IP攝像機設計但沒有分析功能的片上視頻處理器，同樣也提供參考設計。DM6435是一款數(shù)字媒體處理器，主要用于高清IP攝像機。TI還提供基于DM6435的視頻分析卡。
DM8168 SoC將所有捕獲、壓縮、顯示和控制功能整合進了單顆芯片。它能處理多通道并行高清、D1和CIF視頻編解碼，同時支持高清分辨率下的H.264、MPEG-4和VC1視頻格式。這款SoC包含所有必需的接口，如千兆以太網(wǎng)、PCI Express、SATA2、DDR2/3、USB 2.0、MMC/SD、HDMI和DVI。DVR就是其應用例子之一。
VideoIQ公司在其iCVR攝像機(圖5)中提供了一種創(chuàng)新的方法。這種攝像機有標清和高清兩種型號。高清型號在30fps幀速率下采用普通1080p格式。該公司的獨特方法是將存儲和智能嵌入攝像機內(nèi)部。高清傳感器產(chǎn)生全色彩視頻，再用H.264壓縮，然后存儲在500GB的內(nèi)部磁盤上。
圖5：VideoIQ公司如圖中所示的半球型攝像機非常獨特，它們在攝像機內(nèi)部存儲和處理數(shù)據(jù)，以便在日后需要時訪問。
用一臺基于Linux的內(nèi)部計算機存儲智能軟件，這種軟件包含視頻分析功能和其它算法，可用來掌握周邊環(huán)境，并將通用狀態(tài)應用于流媒體數(shù)據(jù)。這種方法的主要好處是，不必再用以太網(wǎng)連接將視頻流送往服務器，而可以存儲在內(nèi)部。
這是一種很好的方法，因為大多數(shù)監(jiān)控視頻不會被連續(xù)觀察。這些視頻可以存儲下來供日后需要時訪問。每臺攝像機本身就是一個完整的系統(tǒng)。連接是通過以太網(wǎng)回傳到監(jiān)視系統(tǒng)服務器完成的。一般是通過PoE供電，但也可以使用傳統(tǒng)的24V或12V直流電源。
數(shù)字高清使得今天的視頻監(jiān)控更加完善，這是視頻監(jiān)視系統(tǒng)向前邁出的一大步。畢竟，正如Western Digital公司的Ed Strong問到的那樣：“如果你不能生成可以用作證據(jù)的細節(jié)，監(jiān)控還能有什么好處？”
雖然高清視頻提供了細節(jié)數(shù)據(jù)，但你仍不得不存儲視頻以供日后需要時訪問。幸好有壓縮技術和一些新型大容量硬盤，使得存儲數(shù)據(jù)變成了現(xiàn)實。Western Digital已經(jīng)推出針對監(jiān)控市場優(yōu)化的新款硬盤。
Western Digital的WD AV-GP系列硬盤現(xiàn)包含2TB容量的產(chǎn)品(圖6)，這是目前為止業(yè)界最大容量的硬盤。采用WD GreenPower技術的WD AV-GP硬盤提供更易于冷卻和更安靜的操作模式，并具有更低的功耗。
WD AV-GP硬盤設計能承受監(jiān)控和安全市場的嚴格環(huán)境要求，與同類標準硬盤相比，功耗可降低40%。WD AV-GP 2TB硬盤非常適合要求更大容量硬盤和極高可靠性的DVR和監(jiān)控視頻記錄應用。這些硬盤被設計成可不間斷工作。
賽靈思(Xilinx)公司也為視頻處理用FPGA提供軟件和應用程序。這種軟件可在該公司的Virtex和Spartan FPGA系列產(chǎn)品上運行。例如，賽靈思的Spartan-6工業(yè)視頻處理套件包含有LX-150T FPGA開發(fā)板、DVI/HDMI I/O、Omnividion OV9715 720P圖像傳感器和參考設計。該軟件可以幫助設計工程師通過FPGA編程實現(xiàn)大部分常見的圖像處理任務，例如邊緣增強、各種圖像校正、視頻縮放、噪聲降低，甚至是用于監(jiān)控應用的視頻分析等。