數(shù)字時(shí)代下智能視頻監(jiān)控安防系統(tǒng)研究

鐘學(xué)鋒

(廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，廣東 廣州 510330)

0 引言

隨著人們不斷的重視公共和個(gè)人安全，安防監(jiān)控設(shè)備市場發(fā)展迅速。用戶選取產(chǎn)品時(shí)，傳統(tǒng)硬盤錄像機(jī)(DVR)被先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(NVR)代替，市場上高清監(jiān)控畫質(zhì)得到更廣泛的青睞。另外，安防監(jiān)控設(shè)備的小型化也是新的發(fā)展趨勢，人們更加喜愛擁有更廣泛適用性的小型化設(shè)備。由此，智能監(jiān)控技術(shù)成為未來發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容，視頻監(jiān)控安防技術(shù)也會(huì)成為核心科技之一。

1 智能化視頻監(jiān)控技術(shù)開始進(jìn)入安防市場

視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，主要是從模擬監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控發(fā)展為大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻傳輸、前端視頻采集、視頻記錄、控制等。新的需求涵蓋了增加監(jiān)控點(diǎn)以及監(jiān)控點(diǎn)分散、海量數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的需求、管理者流動(dòng)性增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)讓網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸更加經(jīng)濟(jì)化等，視頻監(jiān)控技術(shù)到達(dá)了數(shù)字時(shí)代。

近些年來興起的高新技術(shù)包括云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、高清視頻監(jiān)控技術(shù)以及平臺軟件技術(shù)等，而且普遍的應(yīng)用到以網(wǎng)絡(luò)化、智能化以及數(shù)字化為主流的高科技安防產(chǎn)品，推動(dòng)了視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的不斷成熟。數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的模擬視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)，其具備更加清晰的圖像，同時(shí)施工便捷，具備更強(qiáng)大的功能。對于安防智能化而言，并非僅是視頻智能分析，而應(yīng)該實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層面的、安全層面的智能化，安防智能化的基礎(chǔ)就是集成化的安防環(huán)境。

2 安防視頻監(jiān)控智能化的關(guān)鍵技術(shù)

視頻監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)較多，主要技術(shù)就是視頻采集壓縮、信息存儲(chǔ)調(diào)用的智能化、視頻信號可靠的傳輸、系統(tǒng)的集中管理。視頻監(jiān)控技術(shù)，要向分布采集集中管理、高品質(zhì)圖像壓縮處理、統(tǒng)一認(rèn)證確保安全和結(jié)構(gòu)模塊化、功能集成化、多樣化傳輸?shù)确较虬l(fā)展。IP監(jiān)控系統(tǒng)作為關(guān)鍵技術(shù)之一，IP模擬監(jiān)控系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫，記錄數(shù)據(jù)便于檢索，能夠遠(yuǎn)距離傳輸，降低圖像信號損失率，可以于網(wǎng)絡(luò)上直接加網(wǎng)絡(luò)編碼器等等。

人的跟蹤視頻處理系統(tǒng)，應(yīng)該展開檢測運(yùn)動(dòng)目標(biāo)同時(shí)物類，如果明確是人，應(yīng)該自動(dòng)的跟蹤。多人的檢測跟蹤還屬于難題，為避免多個(gè)目標(biāo)遮擋造成歧義，應(yīng)該開發(fā)更好的模型作為跟蹤的輔助手段，或者運(yùn)用多攝像機(jī)，將監(jiān)視的有效范圍進(jìn)行擴(kuò)大，采取最佳視角，將遮擋問題處理好。監(jiān)控系統(tǒng)中，硬盤錄像機(jī)遵循了MPEG4/H.263/H.264等先進(jìn)的國際編碼標(biāo)準(zhǔn)，壓縮存儲(chǔ)采集的視頻信號[1]。監(jiān)控系統(tǒng)的跟蹤，基本的目標(biāo)內(nèi)容就是運(yùn)動(dòng)物體尤其是人的運(yùn)動(dòng)，因此系統(tǒng)能夠?qū)τ谶\(yùn)動(dòng)物體編碼分配較高的碼率，于有限的處理時(shí)間下，讓壓縮視頻具備更高的監(jiān)控目標(biāo)清晰度。管理視頻數(shù)據(jù)庫，也就是形成科學(xué)有效的視頻數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的檢索、存儲(chǔ)以及查詢等。快速查詢存儲(chǔ)的監(jiān)控信息，及時(shí)將可疑目標(biāo)找出。最終的視頻監(jiān)控產(chǎn)品應(yīng)該達(dá)到硬件化的目標(biāo)，以高性能信號處理芯片面向?qū)崟r(shí)的信號處理，核心運(yùn)算部件運(yùn)算速度極高。

平臺化在安防監(jiān)控企業(yè)中也是要提升的核心技術(shù)，在行業(yè)化、集成化的環(huán)境下，各廠商推廣行業(yè)系統(tǒng)解決方案期間，應(yīng)該整合前端到后端的產(chǎn)品線，需要軟件平臺和相應(yīng)配套的硬件設(shè)備的大力支持。我國主流監(jiān)控廠商通常擁有自身軟件平臺，而且存在各不相同的平臺規(guī)模以及定位，諸多的軟件平臺廠商中，包括純軟件提供商以及搭配的后端硬件，例如綜合提供服務(wù)器、PSAN以及大屏等(見圖1)?；趹?yīng)用的層面，中國安防行業(yè)軟件平臺包括三類，即公安應(yīng)用類、行業(yè)用戶類、運(yùn)營服務(wù)類。將來平臺軟件會(huì)成為將監(jiān)控作為主營業(yè)務(wù)廠家的標(biāo)配，但是有的平臺擁有運(yùn)營級別的功能，有的是客戶端時(shí)期。平臺軟件技術(shù)不斷地向前發(fā)展，各種先進(jìn)的理念會(huì)體現(xiàn)在不同的平臺中。

3 安防行業(yè)經(jīng)營與管理的戰(zhàn)略決策

國內(nèi)安防行業(yè)經(jīng)歷了近三十年的發(fā)展，形成包括研發(fā)、制造、銷售、工程與系統(tǒng)集成、報(bào)警運(yùn)營等等于一體的國民經(jīng)濟(jì)朝陽產(chǎn)業(yè)。我國安防產(chǎn)業(yè)備受關(guān)注，形成了健全的社會(huì)治安防控體系，維護(hù)著社會(huì)的穩(wěn)定。

安防市場是不斷變化著的，對于供應(yīng)企業(yè)也提出了更多的、更高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。未來安防市場上會(huì)產(chǎn)生兩種企業(yè)類型，其中一種企業(yè)就是以“小而精”為戰(zhàn)略發(fā)展指導(dǎo)思路的中小型企業(yè)，借著核心技術(shù)研發(fā)高品質(zhì)產(chǎn)品，帶給用戶更加個(gè)性化以及針對性的處理方案，生產(chǎn)軟硬件產(chǎn)品和集成施工[2]。另一種企業(yè)就是將“大而強(qiáng)”為戰(zhàn)略發(fā)展指導(dǎo)思路的大型企業(yè)，通過集約化構(gòu)建起較強(qiáng)的綜合性業(yè)務(wù)能力。我國安防企業(yè)的出路是精細(xì)制造、精益求精，全球的發(fā)展?fàn)顟B(tài)也呈現(xiàn)從大規(guī)模的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到大規(guī)模定制的趨勢，因此，細(xì)分市場上應(yīng)該做得專、做得好，以順應(yīng)社會(huì)的需求。國內(nèi)安防企業(yè)盡快做強(qiáng)的重要途徑就是走集團(tuán)式發(fā)展道路，聯(lián)合不同相關(guān)產(chǎn)品廠商，形成完整的產(chǎn)品鏈，密切聯(lián)系起上游供應(yīng)商、下游經(jīng)銷商、工程商。此聯(lián)合的方式可互持股份，也可互為松散、兼并收購等狀態(tài)，協(xié)調(diào)發(fā)展并且共同運(yùn)作。

圖1 電視墻監(jiān)視器

4 視頻監(jiān)控安防技術(shù)的發(fā)展趨勢

安防技術(shù)發(fā)展的趨勢就是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、集成化以及智能化，同時(shí)不斷健全并完善安防科技創(chuàng)新體系?；谕ㄐ?、計(jì)算機(jī)、控制以及多媒體顯示技術(shù)這4C技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建起智能建筑5A系統(tǒng)、智能運(yùn)輸ITS系統(tǒng)，另外集成化的研發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)跟安防技術(shù)，讓各級綜合安全服務(wù)網(wǎng)更加完善可靠。

5 結(jié)語

視頻監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢就是智能化，產(chǎn)生智能監(jiān)控技術(shù)，也屬于智能化的直接體現(xiàn)。我國的智能視頗監(jiān)控技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，在安防行業(yè)技術(shù)不斷升級的情況下，智能視頻分析技術(shù)是市場應(yīng)用的重要利器，經(jīng)過廠家的大力研發(fā)，會(huì)成為日后的核心技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域也將推到新的高度。