视频监控系统及智能视频监控技术研究

黎翠转

（佛山市南海区金盾电子工程有限公司，广东 佛山528200）

0 引言

当今社会，网络信息化进程加快，现代科学技术被应用到社会生活的各个方面。方便快捷、直观丰富的视频监控技术越来越受到人们的重视。同时，传统的安保监控已不能满足当代社会的需求，它正朝着数字化、网络信息化和智能化的方向发展。

1 视频监控系统的应用

随着时代的进步，视频监控技术覆盖了社会生活的方方面面。它的应用大致可以分为2类，即使用领域和使用功能。在使用领域方面，各种行业几乎都会应用视频监控技术，举例来说，小区物业的管理、办公室的安全监控、停车场的安全监控；电厂、变电站的无人监控；电子信息管理中各种控制机房的远程监控；高速路收费站对来往车辆的监控，道路上对车流量和违章车辆的监控；公路、桥梁、铁路、机场的管理监控；公安破案、监狱管理和军事基地的安全防范；文件室、档案室、金融机构的监管和警报。在使用功能方面，视频监控技术被应用于工厂生产线监控、公共场所监管、医疗卫生监护和远程教育等，这是利用了视频监控的安全防范、信息捕获和管理指挥功能。

2 视频监控系统的发展

在视频监控技术发展的过程中，它经历过和正在经历以下过程：本地模拟图像监控—PC端多媒体监控—嵌入式视频服务器监控—智能视频监控。

（1）以矩阵为核心的传统模拟图像监控系统是第一代视频监控系统，摄像机、专用视频电缆、切换矩阵、监视器、模拟录像设备及盒式录像带等构成了系统。但此系统有范围小、距离短的监控局限。

（2）以硬盘录像机为代表的半数字化监控系统是第二代视频监控系统，此系统的明显特征在于它能充分发挥计算机技术的功能，让用户在浏览和管理方面获得更加人性化的技术支持。第二代技术解决了不少模拟矩阵技术的难题，它是第一代技术的拓展。

（3）以前端网络视频为代表的全数字视频监控系统是第三代视频监控系统，视频的工作流程是前端图像采集—转换成数字信号—通过网络进行传输—利用网络对监控进行浏览、控制与存储。

3 视频监控系统的构成

一般情况下，视频监控系统由4个部分组成，即监控前端、传导系统、监控中心和接收终端。

（1）视频监控的最前沿就是监控前端，它是视频监控系统的眼睛，可以放置在一个被监控空间的某一部分，它的监控范围可以覆盖整个空间的各个角落。从系统方面来看，监控器是系统的信号源，被监控的空间可以通过监控器转换成画面信号，然后通过网络进行传导或者进行压缩后再传导。

（2）监控视频的画面、音频、控制指挥以传导部分作为通路。这个通路的作用是为监控器和指挥控制中心架起一座桥梁。

（3）监控中心就是整个系统信号的处理端，它的作用是增大和支配监控视频的信号。

（4）接收终端通常利用专业设备将画面信号在显示屏上成像并对画面信号进行保存。

4 智能视频监控技术

4.1 监控视频压缩技术

一般情况下，监控视频原文件的数据量非常大，在储存服务器上会占据很大的空间。整个视频监控系统不仅要对监控视频进行保存和检索，还会把监控视频放在通路中进行传导，如果不对数据量这么大的原文件进行压缩，不管是保存、搜索还是传导都是无法实现的。现在我们拥有了新一代的视频压缩技术——JVT视频压缩技术标准。它是由ISO/IEC MPEG和ITU－T VCEG一同组建的联合视频工作组，这个工作组着重研究新一代数字视频压缩标准的制定。JVT标准的优点主要有以下方面：（1）压缩高效性，与H.263＋和 MPEG4 SP相比，降低50%比特率；（2）在延时约束方面有很强的韧性；（3）具有容错能力；（4）有可伸缩的复杂编/解码；（5）对于视频可以解码全部细节，不存在不匹配；（6）高质量应用。

4.2 监控视频网络传导技术

监控视频网络传导技术尚有需要解决的问题，这些问题存在于局域网和广域网中，主要包括以下方面：安全可靠的传导、低延迟传导、数据包排序、音视频同步、即时解码等。除此之外，想要缓解多客户端存在的网络压力，还要利用QOS控制技术和IP组播技术，这样才能保证在传导过程中的高效快捷。在监控过程中，监控视频的传导质量严重影响监控质量。所以，监控视频网络传导技术在整个监控系统中特别重要。

4.3 监控视频保存和搜索技术

保存大量的监控视频是视频监控系统的一个重要功能，这样才能方便查阅使用，当然这样的功能需要一个完整的监控视频储存服务器来支持。除此之外，为了方便用户对监控视频的需求，系统需要有一项由计算机自动完成视频查询搜索的功能，并将查询结果展现给用户。

4.4 空间运动检测技术

在监控某个空间的异常行为时，由于被监控空间的基本面貌已经被监控系统记忆，所以系统的监控焦点便是那些未被记忆的异常行为，而这些行为一般表现为运动。空间运动检测技术可通过计算机对被监控空间里运动的人或物体进行自动检测，并即时发出正确的报警信号，从而使监控工作的效率大大提高。此技术是目前视频监控研究的热门内容。

4.5 空间中物体的识别与跟踪技术

在传统的视频监控基础上嵌入人工智能的自动画面捕获鉴别和跟踪功能是智能视频监控技术发展的方向，它可以自动识别被监控空间的一切物体，并且进行锁定与跟踪。近几年，已针对该技术进行了很多深入的研究和探索，其中，方便、快捷、安全、高效以及人脸识别等特点是最为重要和最有潜力的技术层面。

5 智能视频监控技术发展前景

如今，虽然对于智能视频监控领域的探索已经有一些成就，但还非常不完善，其中存在的问题仍需进行更深层次的研究。就本文而言，有以下方面需要去研究与实现：

（1）在对空间物体的运动测算方面，其算法还有待发展，只有这样才能更加有效地对运动物体进行监控。

（2）视频监控技术不能只局限于定位的空间，在未来，移动视频监控技术应该是发展的一个方向，这样才能使监控变得更加方便、快捷和高效。

（3）与 MPEG－4相比，H.264码流更低，与网络的关联性更好，可以将此作为视频压缩的一个方向进行研究。

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