视频监控作为一种传统视频技术与现代通信技术相结合的应用，目前在国内外已引起了越来越多的关注。视频监控业务具有悠久的历史，在传统上广泛应用于安防领域，是协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。近年来，随着宽带的普及，计算机技术的发展，图像处理技术的提高，视频监控正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。下面阐述目前视频监控需要用到的各种主流技术。

　　流媒体技术也称流式媒体技术。所谓流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器，让用户一边一边观看、收听，而不要等整个压缩文件到自己的计算机上才可以观看的网络传输技术。该技术先在使用者端的计算机上创建一个缓冲区，在播放前预先下一段数据作为缓冲，在网路实际连线速度小于播放所耗的速度时，播放程序就会取用一小段缓冲区内的数据，这样可以避免播放的中断，也使得播放品质得以保证。

　　流媒体技术不是一种单一的技术，它是网络技术及视/音频技术的有机结合。在网络上实现流媒体技术，需要解决流媒体的制作、发布、传输及播放等方面的问题，而这些问题则需要利用视音频技术及网络技术来解决。在网上进行流媒体传输，所传输的文件必须制作成适合流媒体传输的流媒体格式文件。因这通常格式存储的多媒体文件容量十分大，若要在现有的窄带网络上传输则需要花费十分长的时间，若遇网络繁忙，还将造成传输中断。另外，通常格式的流媒体也不能按流媒体传输协议进行传输。因此，对需要进行流媒体格式传输的文件应进行预处理，将文件压缩生成流媒体格式文件。这里应注意两点：一是选用适当的压缩算法进行压缩，这样生成的文件容量较小。二是需要向文件中添加流式信息。

　　流式传输技术又分两种，一种是顺序流式传输，另一种是实时流式传输。顺序流式传输是顺序，在文件的同时用户可以观看，但是，用户的观看与服务器上的传输并不是同步进行的，用户是在一段延时后才能看到服务器上传出来的信息，或者说用户看到的总是服务器在若干时间以前传出来的信息。在这过程中，用户只能观看已的那部分，而不能要求跳到还未的部分。顺序流式传输比较适合高质量的短片段，因为它可以较好地保证节目播放的终质量。它适合于在网站上发布的供用户点播的音视频节目。在实时流式传输中，音视频信息可被实时观看到。在观看过程中用户可快进或后退以观看前面或后面的内容，但是在这种传输方式中，如果网络传输状况不理想，则收到的信号效果比较差。

　　网络摄像机可以看成是一台提供实时A/V源的服务器，当用户请求进行实时监视时，网络摄像机采用实时流式传输方式向用户终端传送监控画面。考虑到多个用户同时访问网络摄像机将带来流量瓶颈等问题，可以使用视频服务器来进行中转，让视频服务器来提供强大的负载能力。

　　以上只是原理性的简要说明。上述方案可以满足小型的视频监控系统，但在大型的视频监控系统中，监控前端设备与用户终端的数目都非常庞大，除了增加考虑组播、广播等方案外，更需要一套完善的媒体分发、调度机制来保证媒体的高效传送。在这方面，目前尚无现成的成熟方案，中国通信标准化组织（CCSA）正对此展开积极研究，以便为未来的视频监控系统提供标准的媒体传送机制。

　　智能视频监控技术（intelligent video surveillance）源于BELLSENT独创的VTD技术，其领域是人工智能中的模式识别。通过将智能算法嵌入到DSP中，通过分析和提练人员和车辆二类目标的各种行为模式，形成算法；在应用中，通过比较和比对，辨识采集到的视频图像属于何种物体，何种行为，对目标的框架周长和行动轨迹打上标签，作出预警和实时报警，触发录像，并通过网络上传。

　　智能视频监控技术是监控技术第三个发展阶段机器眼+机器脑中的机器脑部分，利用机器，将人脑对于视频画面的监控判断，进行数据分析提炼特征形成算法植入机器，形成机器脑对视频画面自动检测分析，并作出报警或其他动作。它借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动分析、抽取视频源中的关键有用信息，从而使摄像机不但成为人的眼睛，也使计算机成为人的大脑。智能视频监控技术是前沿的应用之一，体现着未来视频监控系统全面走向数字化、智能化、多元化的必然发展趋势。

　　传统的视频监控系统缺乏智能，在很大程度上依赖于人的判断。然而，人类有着自身难以克服的弱点，比如：（1）人力有限，人的反应与处理速度有限，导致我们在指定的时间内能够进行监视的地点有限。这也就意味着各个被监控点并非每时每刻都处于监控当中。（2）人并非一个可以完全信赖的观察者，无论是在观看实时的视频流还是在观看录像回放的时候，由于自身生理上的弱点，我们经常无法察觉安全威胁，从而导致漏报现象的发生。

　　从上述分析来看，当开展大规模视频监控以后，智能监控实际上已不是可有可无的装饰品，而是系统所必备的一种能力。否则，巨大的投资将由于缺乏人力资源的跟进以及人类自身的弱点，而有可能变为一种浪费。

　　（1）视频移动侦测：在复杂的天气环境中（例如雨雪、大雾、大风等）地侦测和识别单个物体或多个物体的运动情况，包括运动方向、运动特征等。

　　（2）物体追踪：侦测到移动物体之后，根据物体的运动情况，自动发送PTZ控制指令，使摄像机能够自动跟踪物体，在物体超出该摄像机监控范围之后，自动通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪。

　　（3）人物面部识别：自动识别人物的脸部特征，并通过与数据库档案进行比较来识别或验证人物的身份。此类应用又可以细分为合作型和非合作型两大类。合作型应用需要被监控者在摄像机前停留一段时间，通常与门禁系统配合使用。非合作型则可以在人群中识别出特定的个体，此类应用可以在机场、火车站、体育场馆等安防应用场景中发挥很大的作用。

　　（4）车辆识别：识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征，并反馈给监控者。此类应用可以用在被盗车辆追踪等场景中。

　　（5）非法滞留：当一个物体（如箱子、包裹、车辆、人物等）在敏感区域停留的时间过长，或超过了预定义的时间长度就产生报警。典型应用场景包括机场、火车站、地铁站等。

　　（6）交通流量控制：用于在公路上监视交通情况，例如统计通过的车数、平均车速、是否有非法停靠、是否有故障车辆等等。

　　光线是大家熟悉的。光线是什么？光线就是可见光，是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为：0.38-0.78微米。比0.38微米短的电磁波和比0.78微米长的电磁波，人眼都无法感受。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线。红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。

　　采用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备被称为红外热成像仪。

　　夜晚，需可见光工作的设备已经不能正常工作，如果采用人工照明，则容易暴露目标。若采用微光夜视设备，它同样也工作在可见光波段，依然需要外界光照明。而红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射，无论白天黑夜均可以正常工作，并且也不会暴露自己。同样在雨、雾等恶劣的气候条件下，由于可见光的波长短，克服障碍的能力差，因而观测效果差，但红外线的波长较长，特别是工作在8~14um的热成像仪，穿透雨、雾的能力较强，因此在夜间以及恶劣气候条件，采用红外热成像监控设备仍可以正常地对各种目标进行监控。

　　由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备，因此除了夜间可以作为现场监控使用外，还可以作为有效的防火报警设备。很多火灾往往是由不明显的隐火引发的。用现有的普通方法，很难发现这种隐性火灾苗头。而应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道、早预防、早扑灭。

　　伪装是以防可见光观测为主，犯罪分子作案时通常会隐蔽在草丛及树林中，由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉，容易产生错误判断。红外热成像仪是被动接受目标自身的热辐射，人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射，因此不易伪装，也不容易产生错误判断。

　　监控摄像机图像传感器正逐渐从传统的CCD向CMOS转变。这两种传感器各有长短，但一直以来，CMOS传感器的缺点渐渐减少。CMOS图像传感器低成本、高集成度为其主要特点，图像质量已不输于CCD.与基于CCD的探头相比，CMOS探头的集成度更高，因为CMOS传感器集成了许多外围处理功能，所需器件比CCD探头少，且CMOS探头的功耗要低得多。从整个系统来看，CMOS传感器可将成本大大降低。

　　IEEE在图像的智能分析等方面有比较大的成果，比如运动检测、人脸识别、目标跟踪等。

　　运动检测是指在指定区域能识别图像的变化，检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。由于背景图像的动态变化，如天气、光照、影子及混乱干扰等的影响，使得运动检测成为一项相当困难的工作。早期的运动检测是对编码后产生的I帧进行比较分析，通过视频帧的比较来检测图像变化。目前常用的方法有背景减除（Background Subtraction）、时间差分（Temporal Difference）、光流（OpticalFlow）、运动向量检测法等。

　　IP摄像机通常集成了视频捕获、视频编码/处理和网络接口功能。在视频监控市场，能够支持这些功能的各种视频信号处理器芯片性能差异很大，但也是能突显优势的产品。从功能需求少的低端产品到高性能的采用多核数字信号处理器（DSP）芯片的高端产品，针对不同的市场，对视频信号处理器的要求差别很大。高性能的DSP芯片使视频处理器性能得到极大提升。这些DSP是催生智能摄像机的关键要素。正因为这些DSP,IP视频服务器才具备同时对多视频流进行智能管理的能力。

　　以前的数字视频监控的图像格式主要以MJPEG与MPEG2为主。随着图像压缩技术的提高，出现了越来越先进的视频压缩格式，如MPEG-4,H.264,国内正在大力发展具有自主产权的AVS编码格式。视频压缩技术的发展为视频监控在图像传输、录像存储等方面带来极大的好处。

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