視頻監(jiān)控的發(fā)展需要越來越的技術(shù)綜合，并且不斷創(chuàng)新。下面談下目前視頻監(jiān)控的特點以及需要用到的各種主流技術(shù)。
視頻監(jiān)控特點
安防技術(shù)是一門應(yīng)用技術(shù)，它是把其它學(xué)科的技術(shù)拿來，實現(xiàn)自己安全的目的。從這個意義上講，安防技術(shù)的范圍很廣，涉及的領(lǐng)域很多，只要能用來實現(xiàn)安全的技術(shù)都可能視為安防技術(shù)。早期的安防系統(tǒng)就是這樣，把泊來、拿來的各種技術(shù)和設(shè)備去構(gòu)成安防系統(tǒng)。大家知道，一個完整的安防系統(tǒng)應(yīng)具有如下三個基本要素：
1.探測、能及時地發(fā)現(xiàn)防范區(qū)域內(nèi)的各種異常現(xiàn)象。安防系統(tǒng)探測的對象主要是人，或人的行為。非法的行為我們稱之謂入侵，所以安防系統(tǒng)的探測又稱入侵探測。實現(xiàn)探測的設(shè)備為報警(探測)器，紅外探測和微波探測是zui常用的探測技術(shù)。早期探測器設(shè)計的很簡單，比如被動紅外探測器，與門控用和節(jié)水用的紅外傳感器沒有什么差別，因此、誤報警率很高。其它一些報警器也是如此，所以誤報警率高成了困擾早期安防系統(tǒng)的一大難題。
2.環(huán)境監(jiān)控、安防系統(tǒng)要能對探測的結(jié)果作出評價(判斷其真?zhèn)?，要能控制事件發(fā)生的過程，了解事件處置的結(jié)果，必須具備監(jiān)控的手段。在早期安防系統(tǒng)中用聲音來進(jìn)行監(jiān)控較多，成本也比較低廉。隨著電視技術(shù)的成熟和普及，圖像監(jiān)控成了主要的手段。由于圖像信息量大、實時性好，并具有主動探測的能力，逐漸成了安防系統(tǒng)的核心技術(shù)，在安防系統(tǒng)中占有很大的比重。現(xiàn)如今，有安防必有視頻監(jiān)控已成了定式。
3.周界管理和出入控制、安防系統(tǒng)要有明確的防范區(qū)域，即周(邊)界。通過各種物理的、技術(shù)(電子)的手段，組成一個封閉的周界，并通過與周界結(jié)合的出入口，對人、物的出入進(jìn)行管理和控制。安防系統(tǒng)應(yīng)保證合法出入防范區(qū)域的人和物的通暢，有效地發(fā)現(xiàn)和阻止非法的出入。顯然，門禁是適合出入控制的常用設(shè)備。高強(qiáng)度的門配高安全的(防盜)鎖是zui古老的門禁設(shè)備，電子控制、采用特征識別技術(shù)的系統(tǒng)是現(xiàn)代門禁的典型方式，但兩者的構(gòu)成要素是相同的。
Presence技術(shù)
提到Presence，大家首先想到的肯定是即時通信(IM)。而Presence技術(shù)與視頻監(jiān)控的結(jié)合似乎是一個比較新的提法。以傳統(tǒng)方式來思考，似乎兩者沒有太大瓜葛。其實不然，Presence可以很好地為服務(wù)于視頻監(jiān)控。
Presence，也作“PresenceInformation”，中文一般譯為“呈現(xiàn)”，用以傳達(dá)用戶狀態(tài)以及用戶通過一組設(shè)備進(jìn)行通信的能力。Presencezui常用于即時通信工具中，比如，在很多IM軟件中有：聯(lián)機(jī)、忙碌、離開、顯示為脫機(jī)等狀態(tài)。這些便稱為“Presence狀態(tài)”，它們表征了用戶當(dāng)前所處的某種狀態(tài)。同時，這些狀態(tài)還反映出與該用戶與其他用戶進(jìn)行通信的能力，比如若用戶處于“脫機(jī)”狀態(tài)的話，別的用戶便不能用即時消息與之通信。
一個zui簡單的Presence過程如下：一個用戶(稱為Watcher)訂閱(SUBSCRIBE)他感興趣的另一用戶(Presentity)的Presence狀態(tài)，Presentity接受訂閱請求。以后Presentity的狀態(tài)發(fā)生變化之后他會發(fā)布(PUBLISH)自己的新狀態(tài)，這個新狀態(tài)會通知(NOTIFY)給Watcher。下圖給出的是RFC2778提出的Presence模型。
RFC2778Presence模型
從系統(tǒng)的角度來看，視頻監(jiān)控中的各個監(jiān)控前端設(shè)備與IM系統(tǒng)中的用戶有很多相似之處，比如說，系統(tǒng)應(yīng)時刻了解各監(jiān)控前端設(shè)備：(1)是否已登錄到系統(tǒng);(2)具備什么樣的能力集(比如支持何種編碼方式，是否支持加密，是否支持遠(yuǎn)程PTZ控制);(3)是否正在被用戶訪問，以及被哪些用戶訪問等等。
不難發(fā)現(xiàn)，以上這些“狀態(tài)”的維護(hù)正是Presence技術(shù)的擅長之處?？梢?，如果能將Presence的技術(shù)成果運(yùn)用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，將會帶來很大的方便。
智能視頻技術(shù)
智能視頻監(jiān)控是網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控領(lǐng)域zui前沿的應(yīng)用模式之一。
智能視頻（IV，InligentVideo）源自計算機(jī)視覺（CV，ComputerVision）技術(shù)。計算機(jī)視覺技術(shù)是人工智能（AI，ArtificialInligent）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數(shù)字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內(nèi)容。
視頻監(jiān)控中所提到的智能視頻技術(shù)主要是指：“自動的分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息。”如果把攝像機(jī)看作人的眼睛，而智能視頻系統(tǒng)或設(shè)備則可以看作人的大腦。
建造視頻監(jiān)控系統(tǒng)的目的，一是為了視覺上的延伸——把處于別地的畫面通過網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備“拉近”到眼前，因此有了遠(yuǎn)程監(jiān)控；二是為了智力上的延伸——讓系統(tǒng)自動為我們分析問題并解決問題，于是有了智能監(jiān)控。當(dāng)然，后者是更高層次上的要求，但也是視頻監(jiān)控今后發(fā)展的必然要求。
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺乏智能，在很大程度上依賴于人的判斷。然而，人類有著自身難以克服的弱點，比如：（1）人力有限，人的反應(yīng)與處理速度有限，導(dǎo)致我們在的時間內(nèi)能夠進(jìn)行監(jiān)視的地點有限。這也就意味著各個被監(jiān)控點并非每時每刻都處于監(jiān)控當(dāng)中。（2）人并非一個可以*信賴的觀察者，無論是在觀看實時的視頻流還是在觀看錄像回放的時候，由于自身生理上的弱點，我們經(jīng)常無法察覺安全威脅，從而導(dǎo)致漏報現(xiàn)象的發(fā)生。
流媒體技術(shù)
實時視頻監(jiān)視與錄像回放是視頻監(jiān)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(shù)據(jù)傳送到視頻接收端。實時視頻監(jiān)視要求完成視頻的實時傳輸，具有很強(qiáng)的實時性;錄像回放則類似于VOD業(yè)務(wù)，具有一定的實時性(但并非很強(qiáng))，要求畫面清晰流暢，并且能完成各種播放控制操作。
我們可以將前端的攝像機(jī)看成是實時的A/V源，而將錄像文件看成是存儲的A/V文件，那么目前解決此類問題的一個很好的辦法便是運(yùn)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時性問題而開發(fā)的。流式傳輸主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體(如音頻、視頻等)的技術(shù)總稱，其特定含義為通過網(wǎng)絡(luò)將音視頻等信息傳輸?shù)接脩艚K端播放時，無須等全部文件下載完畢才可播放，而是將連續(xù)的音視頻信息壓縮后放于服務(wù)器，用戶終端播放時只要將開始部分的內(nèi)容存入其內(nèi)存，其余數(shù)據(jù)流由用戶終端在后臺繼續(xù)接收并播放，直至播放完畢或用戶中止操作。這樣，用戶播放媒體的等待時間將顯著減少，且無須太大緩存。流媒體指使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體。
流式傳輸主要是為了區(qū)別于下載傳輸而提出的。傳統(tǒng)的下載轉(zhuǎn)輸方式有兩個基本條件，一是基于文件操作，二是文件要全部下載后才能使用(播放)。對于實時視頻監(jiān)視而言，不存在文件的概念，因此無法用“下載”的方式實現(xiàn)。對于錄像業(yè)務(wù)，錄像數(shù)據(jù)可以以文件形式存在，但是，如果錄像數(shù)據(jù)如果必須等*下載后才能播放的話，會帶來很大的時延，用戶無法忍受。所以，比較理想的方式是采用流式傳輸。
實現(xiàn)流式傳輸有順序流式傳輸(ProgressiveStreaming)和實時流式傳輸(RealtimeStreaming)兩種方法。視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)主要采用實時流式傳輸。
采用流媒體技術(shù)的視頻監(jiān)控示意圖
上圖為采用流媒體技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以看成是一臺提供實時A/V源的服務(wù)器，當(dāng)用戶請求進(jìn)行實時監(jiān)視時，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用實時流式傳輸方式向用戶終端傳送監(jiān)控畫面。考慮到多個用戶同時訪問網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將帶來流量瓶頸等問題，可以使用視頻服務(wù)器來進(jìn)行中轉(zhuǎn)，讓視頻服務(wù)器來提供強(qiáng)大的負(fù)載能力。
以上只是原理性的簡要說明。上述方案可以滿足小型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但在大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控前端設(shè)備與用戶終端的數(shù)目都非常龐大，除了增加考慮組播、廣播等方案外，更需要一套完善的媒體分發(fā)、調(diào)度機(jī)制來保證媒體的傳送。在這方面，目前尚無現(xiàn)成的成熟方案，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化組織(CCSA)正對此展開積極研究，以便為未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的媒體傳送機(jī)制。
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