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視頻監控的幾種主流技術(shù)應用

來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間：2009/01/09
　   隨著(zhù)通信、計算機、多媒體技術(shù)的發(fā)展，以及安防、金融、教育等行業(yè)日益增漲的客戶(hù)需求，大型的遠程視頻監控系統正在全國各地迅速地建設起來(lái)。視頻監控在經(jīng)歷了模擬監控、數模結合監控、全數字化監控的發(fā)展后，正朝著(zhù)網(wǎng)絡(luò )化、平臺化、大型化、綜合化的方向發(fā)展。
    
    1、流媒體技術(shù)
    
    實(shí)時(shí)視頻監視與錄像回放是視頻監控的兩大重要基本業(yè)務(wù)，其本質(zhì)是將視頻源上的多媒體數據傳送到視頻接收端。實(shí)時(shí)視頻監視要求完成視頻的實(shí)時(shí)傳輸，具有很強的實(shí)時(shí)性；錄像回放則類(lèi)似于VOD業(yè)務(wù)，具有一定的實(shí)時(shí)性（但并非很強），要求畫(huà)面清晰流暢，并且能完成各種播放控制操作。
    
    我們可以將前端的攝像機看成是實(shí)時(shí)的A/V源，而將錄像文件看成是存儲的A/V文件，那么目前解決此類(lèi)問(wèn)題的一個(gè)很好的辦法便是運用流媒體技術(shù)。
    
    我們知道，流式傳輸及流媒體（StreamingMedia）是為了解決信息傳輸實(shí)時(shí)性問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的。流式傳輸主要指通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸媒體（如音頻、視頻等）的技術(shù)總稱(chēng)，其特定含義為通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將音視頻等信息傳輸到用戶(hù)終端播放時(shí)，無(wú)須等全部文件下載完畢才可播放，而是將連續的音視頻信息壓縮后放于服務(wù)器，用戶(hù)終端播放時(shí)只要將開(kāi)始部分的內容存入其內存，其余數據流由用戶(hù)終端在后臺繼續接收并播放，直至播放完畢或用戶(hù)中止操作。這樣，用戶(hù)播放媒體的等待時(shí)間將顯著(zhù)減少，且無(wú)須太大緩存。流媒體指使用流式傳輸技術(shù)的連續時(shí)基媒體。
    
    流式傳輸主要是為了區別于下載傳輸而提出的。傳統的下載轉輸方式有兩個(gè)基本條件，一是基于文件操作，二是文件要全部下載后才能使用（播放）。對于實(shí)時(shí)視頻監視而言，不存在文件的概念，因此無(wú)法用“下載”的方式實(shí)現。對于錄像業(yè)務(wù)，錄像數據可以以文件形式存在，但是，如果錄像數據如果必須等完全下載后才能播放的話(huà)，會(huì )帶來(lái)很大的時(shí)延，用戶(hù)無(wú)法忍受。所以，比較理想的方式是采用流式傳輸。
    
    2、 Presence可以很好地為服務(wù)于視頻監控技術(shù)
    
    提到Presence，大家首先想到的肯定是即時(shí)通信（IM）。而Presence技術(shù)與視頻監控的結合似乎是一個(gè)比較新的提法。以傳統方式來(lái)思考，似乎兩者沒(méi)有太大瓜葛。其實(shí)不然，Presence可以很好地為服務(wù)于視頻監控。
    
    Presence，也作“PresenceInformation”，中文一般譯為“呈現”，用以傳達用戶(hù)狀態(tài)以及用戶(hù)通過(guò)一組設備進(jìn)行通信的能力。Presence最常用于即時(shí)通信工具中，比如，在很多IM軟件中有：聯(lián)機、忙碌、離開(kāi)、顯示為脫機等狀態(tài)。這些便稱(chēng)為“Presence狀態(tài)”，它們表征了用戶(hù)當前所處的某種狀態(tài)。同時(shí)，這些狀態(tài)還反映出與該用戶(hù)與其他用戶(hù)進(jìn)行通信的能力，比如若用戶(hù)處于“脫機”狀態(tài)的話(huà)，別的用戶(hù)便不能用即時(shí)消息與之通信。
    
    一個(gè)最簡(jiǎn)單的Presence過(guò)程如下：一個(gè)用戶(hù)（稱(chēng)為Watcher）訂閱（SUBSCRIBE）他感興趣的另一用戶(hù)（Presentity）的Presence狀態(tài)，Presentity接受訂閱請求。以后Presentity的狀態(tài)發(fā)生變化之后他會(huì )發(fā)布（PUBLISH）自己的新?tīng)顟B(tài)，這個(gè)新?tīng)顟B(tài)會(huì )通知（NOTIFY）給Watcher。
    
    3、智能視頻監控是網(wǎng)絡(luò )化視頻監控領(lǐng)域最前沿的應用模式之一
    
    智能視頻（IV，IntelligentVideo）源自計算
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[!--empirenews.page--]機視覺(jué)（CV，ComputerVision）技術(shù)。計算機視覺(jué)技術(shù)是人工智能（AI，ArtificialIntelligent）研究的分支之一，它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系，從而使計算能夠通過(guò)數字圖像處理和分析來(lái)理解視頻畫(huà)面中的內容。
    
    視頻監控中所提到的智能視頻技術(shù)主要是指：“自動(dòng)的分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息?！比绻褦z像機看作人的眼睛，而智能視頻系統或設備則可以看作人的大腦。
    
    建造視頻監控系統的目的，一是為了視覺(jué)上的延伸——把處于別地的畫(huà)面通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與設備“拉近”到眼前，因此有了遠程監控；二是為了智力上的延伸——讓系統自動(dòng)為我們分析問(wèn)題并解決問(wèn)題，于是有了智能監控。當然，后者是更高層次上的要求，但也是視頻監控今后發(fā)展的必然要求。
    
    傳統的視頻監控系統缺乏智能，在很大程度上依賴(lài)于人的判斷。然而，人類(lèi)有著(zhù)自身難以克服的弱點(diǎn)，比如：（1）人力有限，人的反應與處理速度有限，導致我們在指定的時(shí)間內能夠進(jìn)行監視的地點(diǎn)有限。這也就意味著(zhù)各個(gè)被監控點(diǎn)并非每時(shí)每刻都處于監控當中。（2）人并非一個(gè)可以完全信賴(lài)的觀(guān)察者，無(wú)論是在觀(guān)看實(shí)時(shí)的視頻流還是在觀(guān)看錄像回放的時(shí)候，由于自身生理上的弱點(diǎn)，我們經(jīng)常無(wú)法察覺(jué)安全威脅，從而導致漏報現象的發(fā)生。
    
    4、視頻監控無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)
    
    如果被監控點(diǎn)和中央控制中心相距較遠且位置較分散，利用傳統網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脈等障礙時(shí)，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )更是束手無(wú)策。此時(shí)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢就能體現出來(lái)。利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋技術(shù)，可以將多個(gè)被監測點(diǎn)與中央控制中心連接起來(lái)，且搭建迅速，可以在最短的時(shí)間內迅速建立起無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )鏈路。
    
    在無(wú)線(xiàn)監控系統中，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )主要扮演連接被監控點(diǎn)和監控中心數據傳輸鏈路的角色。通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )可以將遠程的多個(gè)監控點(diǎn)設備連接起來(lái)，進(jìn)行視頻傳輸；同時(shí)，由于監控系統對視頻質(zhì)量要求較高，如何在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中傳輸穩定高質(zhì)量的視頻信息也是無(wú)線(xiàn)數字監控系統中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一；此外，從工程實(shí)現的角度考慮，橋接設備往往安裝在室外，如何對這些設備進(jìn)行遠距離供電以及設備管理也是值得關(guān)注的問(wèn)題。
    
    5、紅外熱成像技術(shù)
    
    人眼能夠感受到的可見(jiàn)光波長(cháng)為0.38～0.78微米。紅外線(xiàn)屬于波長(cháng)大于0.78微米的電磁波。自然界中，一切物體都會(huì )輻射不同波長(cháng)的紅外線(xiàn)，因此能夠利用特制的探測設備分別檢測出監控目標本身和背景之間的紅外線(xiàn)波長(cháng)，從而可以得到不同的紅外圖像，這紅外圖像稱(chēng)為熱圖像。
    
    采用紅外熱成像技術(shù)，探測目標物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉換、信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備被稱(chēng)為紅外熱成像儀。
    
    視頻監控實(shí)際上是一個(gè)非常龐大復雜的通信系統，涉及到方方面面的各種技術(shù)。以上列舉的是筆者認為相對比較重要的一些技術(shù)。所有這些技術(shù)都在不斷發(fā)展之中，它們的發(fā)展直接推動(dòng)著(zhù)視頻監控技術(shù)的發(fā)展。
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