黎翠轉(zhuǎn)

（佛山市南海區(qū)金盾電子工程有限公司，廣東 佛山528200）

0 引言

當今社會，網(wǎng)絡信息化進程加快，現(xiàn)代科學技術被應用到社會生活的各個方面。方便快捷、直觀豐富的視頻監(jiān)控技術越來越受到人們的重視。同時，傳統(tǒng)的安保監(jiān)控已不能滿足當代社會的需求，它正朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡信息化和智能化的方向發(fā)展。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用

隨著時代的進步，視頻監(jiān)控技術覆蓋了社會生活的方方面面。它的應用大致可以分為2類，即使用領域和使用功能。在使用領域方面，各種行業(yè)幾乎都會應用視頻監(jiān)控技術，舉例來說，小區(qū)物業(yè)的管理、辦公室的安全監(jiān)控、停車場的安全監(jiān)控；電廠、變電站的無人監(jiān)控；電子信息管理中各種控制機房的遠程監(jiān)控；高速路收費站對來往車輛的監(jiān)控，道路上對車流量和違章車輛的監(jiān)控；公路、橋梁、鐵路、機場的管理監(jiān)控；公安破案、監(jiān)獄管理和軍事基地的安全防范；文件室、檔案室、金融機構(gòu)的監(jiān)管和警報。在使用功能方面，視頻監(jiān)控技術被應用于工廠生產(chǎn)線監(jiān)控、公共場所監(jiān)管、醫(yī)療衛(wèi)生監(jiān)護和遠程教育等，這是利用了視頻監(jiān)控的安全防范、信息捕獲和管理指揮功能。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

在視頻監(jiān)控技術發(fā)展的過程中，它經(jīng)歷過和正在經(jīng)歷以下過程：本地模擬圖像監(jiān)控—PC端多媒體監(jiān)控—嵌入式視頻服務器監(jiān)控—智能視頻監(jiān)控。

（1）以矩陣為核心的傳統(tǒng)模擬圖像監(jiān)控系統(tǒng)是第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，攝像機、專用視頻電纜、切換矩陣、監(jiān)視器、模擬錄像設備及盒式錄像帶等構(gòu)成了系統(tǒng)。但此系統(tǒng)有范圍小、距離短的監(jiān)控局限。

（2）以硬盤錄像機為代表的半數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)是第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)的明顯特征在于它能充分發(fā)揮計算機技術的功能，讓用戶在瀏覽和管理方面獲得更加人性化的技術支持。第二代技術解決了不少模擬矩陣技術的難題，它是第一代技術的拓展。

（3）以前端網(wǎng)絡視頻為代表的全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，視頻的工作流程是前端圖像采集—轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號—通過網(wǎng)絡進行傳輸—利用網(wǎng)絡對監(jiān)控進行瀏覽、控制與存儲。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

一般情況下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)由4個部分組成，即監(jiān)控前端、傳導系統(tǒng)、監(jiān)控中心和接收終端。

（1）視頻監(jiān)控的最前沿就是監(jiān)控前端，它是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的眼睛，可以放置在一個被監(jiān)控空間的某一部分，它的監(jiān)控范圍可以覆蓋整個空間的各個角落。從系統(tǒng)方面來看，監(jiān)控器是系統(tǒng)的信號源，被監(jiān)控的空間可以通過監(jiān)控器轉(zhuǎn)換成畫面信號，然后通過網(wǎng)絡進行傳導或者進行壓縮后再傳導。

（2）監(jiān)控視頻的畫面、音頻、控制指揮以傳導部分作為通路。這個通路的作用是為監(jiān)控器和指揮控制中心架起一座橋梁。

（3）監(jiān)控中心就是整個系統(tǒng)信號的處理端，它的作用是增大和支配監(jiān)控視頻的信號。

（4）接收終端通常利用專業(yè)設備將畫面信號在顯示屏上成像并對畫面信號進行保存。

4 智能視頻監(jiān)控技術

4.1 監(jiān)控視頻壓縮技術

一般情況下，監(jiān)控視頻原文件的數(shù)據(jù)量非常大，在儲存服務器上會占據(jù)很大的空間。整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅要對監(jiān)控視頻進行保存和檢索，還會把監(jiān)控視頻放在通路中進行傳導，如果不對數(shù)據(jù)量這么大的原文件進行壓縮，不管是保存、搜索還是傳導都是無法實現(xiàn)的?，F(xiàn)在我們擁有了新一代的視頻壓縮技術——JVT視頻壓縮技術標準。它是由ISO/IEC MPEG和ITU－T VCEG一同組建的聯(lián)合視頻工作組，這個工作組著重研究新一代數(shù)字視頻壓縮標準的制定。JVT標準的優(yōu)點主要有以下方面：（1）壓縮高效性，與H.263＋和 MPEG4 SP相比，降低50%比特率；（2）在延時約束方面有很強的韌性；（3）具有容錯能力；（4）有可伸縮的復雜編/解碼；（5）對于視頻可以解碼全部細節(jié)，不存在不匹配；（6）高質(zhì)量應用。

4.2 監(jiān)控視頻網(wǎng)絡傳導技術

監(jiān)控視頻網(wǎng)絡傳導技術尚有需要解決的問題，這些問題存在于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中，主要包括以下方面：安全可靠的傳導、低延遲傳導、數(shù)據(jù)包排序、音視頻同步、即時解碼等。除此之外，想要緩解多客戶端存在的網(wǎng)絡壓力，還要利用QOS控制技術和IP組播技術，這樣才能保證在傳導過程中的高效快捷。在監(jiān)控過程中，監(jiān)控視頻的傳導質(zhì)量嚴重影響監(jiān)控質(zhì)量。所以，監(jiān)控視頻網(wǎng)絡傳導技術在整個監(jiān)控系統(tǒng)中特別重要。

4.3 監(jiān)控視頻保存和搜索技術

保存大量的監(jiān)控視頻是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要功能，這樣才能方便查閱使用，當然這樣的功能需要一個完整的監(jiān)控視頻儲存服務器來支持。除此之外，為了方便用戶對監(jiān)控視頻的需求，系統(tǒng)需要有一項由計算機自動完成視頻查詢搜索的功能，并將查詢結(jié)果展現(xiàn)給用戶。

4.4 空間運動檢測技術

在監(jiān)控某個空間的異常行為時，由于被監(jiān)控空間的基本面貌已經(jīng)被監(jiān)控系統(tǒng)記憶，所以系統(tǒng)的監(jiān)控焦點便是那些未被記憶的異常行為，而這些行為一般表現(xiàn)為運動。空間運動檢測技術可通過計算機對被監(jiān)控空間里運動的人或物體進行自動檢測，并即時發(fā)出正確的報警信號，從而使監(jiān)控工作的效率大大提高。此技術是目前視頻監(jiān)控研究的熱門內(nèi)容。

4.5 空間中物體的識別與跟蹤技術

在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控基礎上嵌入人工智能的自動畫面捕獲鑒別和跟蹤功能是智能視頻監(jiān)控技術發(fā)展的方向，它可以自動識別被監(jiān)控空間的一切物體，并且進行鎖定與跟蹤。近幾年，已針對該技術進行了很多深入的研究和探索，其中，方便、快捷、安全、高效以及人臉識別等特點是最為重要和最有潛力的技術層面。

5 智能視頻監(jiān)控技術發(fā)展前景

如今，雖然對于智能視頻監(jiān)控領域的探索已經(jīng)有一些成就，但還非常不完善，其中存在的問題仍需進行更深層次的研究。就本文而言，有以下方面需要去研究與實現(xiàn)：

（1）在對空間物體的運動測算方面，其算法還有待發(fā)展，只有這樣才能更加有效地對運動物體進行監(jiān)控。

（2）視頻監(jiān)控技術不能只局限于定位的空間，在未來，移動視頻監(jiān)控技術應該是發(fā)展的一個方向，這樣才能使監(jiān)控變得更加方便、快捷和高效。

（3）與 MPEG－4相比，H.264碼流更低，與網(wǎng)絡的關聯(lián)性更好，可以將此作為視頻壓縮的一個方向進行研究。

［1］張勇.視頻監(jiān)控若干關鍵技術的初步研究［D］.北京：北京工業(yè)大學，2003

［2］馬維迪.智能場景監(jiān)控系統(tǒng)的算法研究［D］.杭州：浙江大學，2003

［3］劉祎瑋.Visual C＋＋視頻/音頻開發(fā)實用工程案例精選［M］.北京：人民郵電出版社，2004

［4］陳慶吉.支持實時多媒體傳輸?shù)膽脤咏M播系統(tǒng)［J］.計算機工程，2005（4）

［5］涂杰，郭曉輝，盤細平，等.MPEG－4在數(shù)字視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應用［J］.計算機應用與軟件，2004（2）