視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用變化及發(fā)展趨勢

朱澤國

（北京國安電氣有限責(zé)任公司）

1 視頻監(jiān)控技術(shù)更迭

1.1 模擬視頻監(jiān)控

模擬視頻監(jiān)視系統(tǒng)由攝像機(jī)、視頻矩陣、監(jiān)視器、模擬錄像機(jī)等構(gòu)成。本系統(tǒng)使用高清晰度的影像傳感器完成了現(xiàn)場的影像資料采集，并以通信方式傳輸至監(jiān)測中心。因為本系統(tǒng)是由模擬方法實現(xiàn)的，所以使用視頻線纜時的傳送距離并不會過長，需要綜合考量各類感應(yīng)器裝置、視頻監(jiān)測裝置等在沿線地區(qū)的傳送狀況[1]（見圖1）。

圖1 模擬視頻監(jiān)控示意圖

1.2 數(shù)字視頻監(jiān)控

數(shù)字影像監(jiān)測系統(tǒng)是將模擬音、視頻信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，將多個（1-64）動態(tài)影像實時顯示在電腦屏幕上，主要應(yīng)用光電信息傳輸設(shè)備，能通過數(shù)據(jù)流的方式在計算機(jī)硬盤上實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)，對聲音、視頻信號進(jìn)行監(jiān)測、錄制與播放（見圖2）。

圖2 數(shù)字視頻監(jiān)控示意圖

1.3 智能視頻監(jiān)控

第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)也通常被稱為第二代全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)技術(shù)中的一項主要核心性能特點是它可以實時通過高速IP網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控傳輸未經(jīng)壓縮編碼或者壓縮后編碼完全數(shù)字化的實時網(wǎng)絡(luò)視頻流，接收端則會通過數(shù)字解碼器直接壓縮解碼，形成新一代全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的實時監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)[2]（見圖3）。

圖3 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用

目前，嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)主要基于C/S的客戶端/服務(wù)器。它的主要功能是信息的提取、處理和顯示，其綜合作用是監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分(見圖4)。采用TCP/IP協(xié)議堆疊的方式，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)嵌的Web服務(wù)器。通過對TCP/IP協(xié)議的簡化，可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在裝置上安裝ews，使嵌入式裝置可以在網(wǎng)絡(luò)上直接互聯(lián)，并提供網(wǎng)絡(luò)管理接口，在任何有網(wǎng)絡(luò)的情況下，利用公共網(wǎng)絡(luò)IP對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、過濾、記錄、報告，以及斷開內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外界網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系。

圖4 嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

視頻監(jiān)控系統(tǒng)有自帶的攝像機(jī)，并結(jié)合了手機(jī)小程序、APP等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可滿足智慧城市、平安城市、智能交通等各個領(lǐng)域?qū)χ悄鼙O(jiān)測的要求。通過探測視頻中的車輛信息，可以在阻擋鏡頭的情況下發(fā)出聲控警告，可以將越界探測裝置安裝在門窗和圍欄上，以確定是否有小偷闖入，也可以安裝在陽臺、走廊等地方，一旦有人進(jìn)入，就會發(fā)出警報，從而提前預(yù)警。同時，視頻監(jiān)控基本上覆蓋了整個公共空間，并且能夠24小時不間斷地對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實時監(jiān)測，利用目前較為成熟的影像處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對人口的實時統(tǒng)計，為社會的穩(wěn)定，防范突發(fā)事件提供數(shù)據(jù)支撐。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

3.1 逐步數(shù)字化

隨著數(shù)字技術(shù)在智能監(jiān)控領(lǐng)域的不斷完善，尤其是圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步健全，電子芯片制造工藝技術(shù)不斷完善，制造生產(chǎn)成本下降，數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)在監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域得以快速發(fā)展。視頻圖像信息壓縮儲存技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程可靠信息傳輸技術(shù)是視頻監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)字化與全面發(fā)展的核心技術(shù)。所謂完全數(shù)字視頻安防監(jiān)測管理系統(tǒng)，指的就是通過采用完全數(shù)字化圖像信息的數(shù)據(jù)輸入、控制、顯示、保存等各個環(huán)節(jié)，不但可以有效提升信息綜合處理速率和傳輸速度，同時還可以運用現(xiàn)代信息通信手段及時地把收集到的視頻圖像信息遠(yuǎn)程傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，與其它監(jiān)測系統(tǒng)及時實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，極大提高了智能綜合管理水平和智能監(jiān)測系統(tǒng)自動化的管理水平。

3.2 逐步網(wǎng)絡(luò)化

在數(shù)字視頻采集系統(tǒng)中，通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，并將其存儲到數(shù)字硬盤上，從而節(jié)省大量的數(shù)據(jù)資源。數(shù)字技術(shù)和IP技術(shù)的發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。例如，通過TCP/IP協(xié)議，可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)視，并能降低成本，擴(kuò)大監(jiān)視范圍。IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的最大特色就是將視頻信號、視頻信號、報警信號等壓縮編碼成TCP/IP協(xié)議，然后由RJIP以太網(wǎng)或光纖直接傳送至網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控場景可以任意組合調(diào)用，具有很好的靈活性，是當(dāng)前較為成熟的視頻監(jiān)控技術(shù)[3]。相對于傳統(tǒng)的無線和光纖網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬和更低的時延。

3.3 視頻監(jiān)控AI

傳統(tǒng)的錄像監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用大多聚焦于預(yù)覽、保存、播放，但長期存在著以下缺點：一是對重大風(fēng)險事故往往無法進(jìn)行事前警示、事中處理，且大多只有事后的錄像檢查，但事故危害已然形成，無法挽回；二是錄像查看需要大量的人力與時間投入，且工作效率低。將新一代人工智能技術(shù)融入錄像監(jiān)測方案中，變成破解這些缺點問題的強(qiáng)力兵器，尤其是在“人”“車”的智慧控制領(lǐng)域方面，已開始投身實戰(zhàn)并獲得了很高的使用價值。而群體智慧控制則重點涉及圖像抓拍、圖像識別開門、重要工作人員布控、異常情況數(shù)據(jù)分析、客流統(tǒng)計分析、人群密度自動警示等應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)動車的智慧監(jiān)管手段一般分為機(jī)動車占道檢查、卡口違規(guī)抓拍等，用以規(guī)范機(jī)動車在園區(qū)內(nèi)的行駛與停放等情況。而借助上述技術(shù)手段，還可以建立事前——事中——事后的全面管控系統(tǒng)，以提高安全防范水平。此外，利用人體屬性搜索、圖像/車以圖搜圖、車行為軌跡數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段，還能完成對嫌疑人/車的精確快速搜索與定位，從而提取有效線索，免去了大量費時的錄像檢查工作（見圖5）。

圖5 視頻監(jiān)控AI示意圖

3.4 電子地圖

電子版圖系統(tǒng)可以對智能建筑的全局信息進(jìn)行清晰顯示，帶來了方便快捷的可視化使用感受。使用電子地圖技術(shù)提供的可視化圖形界面，可以完成對各安全子系統(tǒng)的監(jiān)控狀況與報警信息的展示、各安全子系統(tǒng)之間實時信息的互動與數(shù)據(jù)共享、信息管理互動等。如展示了保安部隊分布、安全設(shè)施情況與布防狀況，安保工作人員巡更路徑軌跡數(shù)據(jù)，各種安全系統(tǒng)的報警信號，設(shè)備自用房環(huán)控系統(tǒng)溫濕度狀況等[4]。廣泛應(yīng)用的2D、2.5D地圖技術(shù)，在大型情景如都市、交通等場合應(yīng)用時，基本可以滿足實際需要（見圖6）。

圖6 電子地圖示意圖

4 結(jié)語

由于電子計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的日益完善與成熟，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化成為行業(yè)應(yīng)用的主流，尤其是公安系統(tǒng)和安保業(yè)務(wù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用尤為迅速?！捌桨渤鞘小币?guī)劃的落實使網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控得以高效而充分地推進(jìn)，我國的主要城市都將以各區(qū)公安廳為中心，大面積建設(shè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)建成后，將會構(gòu)建成一張涵蓋大中城市所有重要公共區(qū)域的“天羅地網(wǎng)”。