基于智能分析技术的高清视频监控系统的设计与实现

何珊珊

关键词：智能分析技术高清视频监控系统设计实现

1引言

随着社会经济状况不断改变，在对高质量生活进行追求的过程中，人们对安全防护的要求也在不断提升。这一现象的出现，为引进和推广高清的视频监控系统提供了有利条件。通过对现有视频系统的使用情况进行分析表明，服务和被动监视的成本很高，视频监控系统的应用非常有限。因此，在视频监控系统进行智能化分析的阶段，完善智能控制系统的基本设计方法可以有效提升视频监控系统的智能化，以此创建清晰的图像，为现代化的智能视频控制系统设计提供更加有利的条件[1]。

2高清视频监控系统简述

2.1概念

高清视频监控系统与SD视频监控系统的输出类似，可分为前置控制、处理中心和后置控制三个部分。前置显示器是指摄像机、控制器和转换器，其负责记录、编码和预处理受监测图像中的信息。处理中心包括存储器和交换矩阵，视频服务器的某些部分是处理中心控制的一部分，处理中心负责记录、排序、二次代码、备份等视频数据传输操作，也是视频监控系统中比较核心的环节。

2.2高清视频监控系统对社会发展的重要性

高清视频监控系统具有精度高、传输速度快的优点。另外，与现有的标准视频监控系统不同，高清视频监控系统具有结构简单、应用范围广的特点，可以在许多领域发挥重要作用。高清视频监控系统具有极高的分辨率、数据处理速度非常快、反应速度快等特点，在生活和生产中的应用范围非常广。例如，在工业生产中进行应用，可以有效提升生产效率;在交通领域中进行应用，能够让交通规划更加灵活[2]。

2.3高清视频监控系统的应用

高清视频监控系统在交通规划、工业生产、公安控制等领域中广泛应用。例如，在工业生产中，高清视频监控系统有助于企业管理者更好地对车间的生产情况进行了解，确保企业安全生产。同时，高清视频监控系统与复杂的工业自动化能够进行有效连接，能够极大提升工业生产的自动化水平，为高效、安全的生产提供有利条件。利用高清视频监控系统，能够极大提升视频数据采集效率，确保监控数据的高清晰度以及高质量，同时把监控数据传动到监控中心。

2.4高清视频监控系统的优势

第一，获得高清视频信息。使用高清摄像机拍摄的照片具有非常高的分辨率。在同样的条件下，能够提供更加清晰的图像，并对细节进行快速捕捉，从而呈现清晰可识别的目标;第二，视频覆盖范围广。在同一监控位置点，高清网络摄像机可在广角、机场、交通管制点等大型密集监控场所替代原有的4台或更多SD摄像机;第三，高清视频也为进行智能监控提供了有利的条件。高清视频能够提供更加清晰的内容，确保图像的质量，为智能化监控的运用提供更加有利的条件。

3基于智能分析技术的高清视频监控系统技术分析

3.1Android平台设计

在分析智能系统技术的基础上，Android平台是现阶段比较常用的移动操作系统。该系统主要是由应用层、框架层以及中间层所组成，能够更好地满足智能视频监控系统的运行要求。总体而言，Android平台开发的技术优势表现在以下几点：一是应用层主要为用户服务，便于开发相关程序的数据资源，进而为开发人员分析高水平智能视频监控系统的结构服务并收集信息;二是中间层工程，其主要包含两部分。程序库主要运用系统的结构层为开发人员提供相应的服务。系统在运行时执行语言编程的过程中，主要是运用Java编程为语言提供相应的支持。通过优化系统，能够极大地提升Android平台的工作效率。

3.2H.264编解码技术

H.264解码技术提供了比同一计算机环境中类似的视频压缩方法更清晰的视频图像。因此，采用H.264解码技术的优点表现在以下几个方面：首先，具有高度的网络兼容性。H.264解码技术对视频文件而言具有很高的压缩比，可以在各种网络环境中进行传输;其次，H.264解码技术对失败有很大的容忍度。在一些网络传输环境中，当视频包丢失时，可以建立缺陷修复机制，保证传输视频的质量;最后，数据压缩率较高。研究发现，采用H.264编码技术对视频进行压缩，可选用多种MPEG压缩方法，从而有效节省了存储空间，实现了视频监控系统的智能化建设。

3.3流媒体传输技术

在智能化视频监控系统中，通过构建媒体传输协议，能够有效提升控制系统的智能化水平，实现智能控制创新。从广义上讲，媒体传输协议进行传输的方式主要包含RTP以及RTCP。首先，RTP属于高速多媒体数据传输协议，其主要运用互联网而完成，通过相应的协议，视频包传输的一致性和可靠性无法保证，导致部分视频传输受阻，这是一个智能视频监控项目;其次，RTCP主要进行流量、负载以及传输质量的有效控制，通过这些控制系统的配置，能够更好地对视频监控系统进行智能化管理，推动监控行业的健康发展。

4基于智能分析技术的高清视频监控系统的实现

4.1监控系统视频控制

运用分析客户的设计方法进行客户开发工作。在平台设计中，系统能够在用户与中心服务之间搭建更加通畅的通信平台，从而让用户与中心服务进行有效交互。

集成并实现实时分析，可以更好地提升视频信息的处理速度[3]。在对客户进行分析时，可以运用DirectShow技术格式和RTP系统对视频信息进行实时处理。在该视频处理方法中，需要使用反向回放以及包解码的方式。而在启动客户机和服务器时，需要运用服务器管理命令进行相应的处理，从而有效实现早期预警，进而对智能信息进行分析。

一般来说，在对客户端模块进行设计的过程中，智能信息处理方法主要包含以下几点：一是对客户端模块的配置系统进行分析。在进行模块设计时，任何模块出现故障都会极大地降低控制系统的智能水平。例如，在对照相机进行安装的过程中，如未进行有效分析，那么扫描设备很难对图像序列中的图像信息进行分析;二是在设计分析模块时，数据信息必须按照目标设定、报警设定等方式传递给分析设备，通过对目标行为参数的分析和数据库处理，从而逐步形成配置参數。该文件支持在智能监控系统中执行任务。例如，当智能监控系统运行时，首先基于视频文件收集当前图像，再根据检测算法和报警识别程序传输到相关系统。基本上，在设计相机时要呈现多个分析电路，通过情景分析和修改监控目标改变内容，做出理性选择;三是为使模块播放器实时播放与工作同时进行，除了需要分析视频内容并设置过滤时间表，还需要通过系统程序实现视频传播，以有效控制视频播放。

4.2中央服务器

中央服务器是整个监控系统的桥梁，其主要负责客户之间的信息交换工作。通过对这些模块进行相应的配置，能够实现对多个模块的视频采集分析、多摄像机处理和对其他分析模块相关数据的转义。通过对高清监控系统的有效运用，能够提升中央服务器的价值，更好地对来自分析设备的数据进行压缩和处理，突出智能视频监控系统的价值，从而形成RTP格式视频流。同时，通过视频缓存的方式，在服务器中可以对视频监控进行有效保存。

4.3分析设备

分析设备是智能监控系统较为关键的组成部分，其与视频采集质量的联系非常紧密。视频分析主要包含以下几点：一是对目标进行跟踪。在这一过程中，主要对目标在不同位置以及纹理中的运动轮廓和特征进行跟踪，并建立运动目标识别与跟踪技术，通常采用模型跟踪方法以及三维跟踪方法;二是客观检验。在对目标进行识别的过程中，主要运用摄像机对所需图像进行获取，并通过目标识别获取额外图像。但在具体研究时发现，在目标确定的过程中，目标划分影响目标分类和结果控制。由于智能控制系统产生的图像具有动态特性，在实践中，受到时间和温度的影响，智能检测系统很难确定目标;三是目标是保密的。在目标分类系统运行的过程中，智能视频监控系统捕获运行中的主要目标[4]，然后计算目标边界、运动和形状的特点，据此能很快区分人、车和摩托车等，并确定真正的目标;四是行为分析。在分析动作时，首先需要收集图像序列，然后分析并确定与目标和状态相关的具体信息，再分析和处理相关配置文件，最后形成报警参数信息。而在信息处理的过程中，需要通过定义默认动作对移动目标的动作进行分类，再将数据传输到中心服务器，最后传输到用户终端显示智能控制系统中，以此保证图像检测效果。此外，无人背景图像和背景分割技术在特定走廊视频监控中的应用，需要结合实际情况分析系统的信息资源，以实现智能图像的有效监控。

5基于智能分析技术的高清视频监控系统的发展

5.1存储容量大，传输速率高

应用以智能分析为基础的先进视频监控系统，可以为人们的日常生活带来极大便利。不过，该系统记录的视频格式普遍较高———720p和1080p主要用于流编码，但这两种视频文件的位格式是360pvideoSD的10～30倍，这给存储环境带来很大压力。此外，高清视频信号流非常大———720p视频传输码为1.2～1.6mbit/s，1080p视频传输码为4.1～6.3mbit/s，这对传输和视频媒体有更高的要求。此外，一个完整的高质量视频监控系统通常需要同时录制和传输30～80个视频通道，如果現有的标准显示系统仍然使用旧硬盘存储数据，则非常不利，因为需要缩短视频文件的存储周期。

5.2应用数据网络

高清视频监控系统不仅具有良好的数据采集和记录能力，还具有数据分析和数据共享能力。数据分析与共享受监控系统中数据网络的影响较大，运用多播视频网络能够在同一处理器中心中，同时对不同区域的数据进行相应的采集工作，并通过统一的视频监控运营商进行相应的处理。同时，数据处理效率的提升改变了“完全处理”的数据处理方式。数据网络的应用不仅能够提升视频数据的处理效率，还提升了响应效率，减少了控制系统的响应周期。此外，基于智能分析技术的高清视频监控系统的网络模式可以让不同指挥中心的调度员同时了解突发事件，提高了处理突发事件的效率。

5.3应用领域正在扩大

高清视频监控系统能够有效解决SD视频监控系统分辨率低、数据级别低等问题[5]，拥有良好的扩展空间，可以满足人们的实际需求。现阶段，视频监控系统已经在公安、道路建设以及航空航天等领域进行广泛应用。比如，在公安系统中，高科技视频网络能够帮助公安系统进行全天候、全方位监控，解决“高回报、低利用”的视频监控问题。此外，通过对视频监控系统以及网络功能的有效运用，监控数据能够进行实时传输，并在公安机关内部进行共享，以协助其他部门尽快发现突发事件，有效提升控制效率。

6结语

以智能分析技术为基础的高清视频监控系统（OSD监控系统）与SD控制系统不同，其不仅分辨率高，而且扩展程度非常高，人们可以用其满足实际需求。但高清视频监控系统对存储材料的要求较高，因此高存储容量以及高传输速度也是未来监控系统发展的主流。基于智能分析技术的高清视频监控系统能够有效地提升视频监控系统的使用效率，人们通过使用数据网络功能从同一处理器中心的不同信道对数据进行收集，能够有效提升数据处理的整体效率。