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視頻監(jiān)控的基本業(yè)務(wù)功能是提供實(shí)時(shí)監(jiān)視的手段,并對(duì)被監(jiān)視的畫面進(jìn)行錄像存儲(chǔ),以便事后回放。在此基礎(chǔ)上,的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)監(jiān)控裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并能接收?qǐng)?bào)警信號(hào),進(jìn)行報(bào)警觸發(fā)與聯(lián)動(dòng)。zui早的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是全模擬的視頻監(jiān)控系統(tǒng),圖像信息采用視頻電纜,以模擬方式傳輸,一般傳輸距離不能太遠(yuǎn),主要應(yīng)用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控,監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看。

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代中期開始出現(xiàn),以數(shù)字控制的視頻矩陣替代原來(lái)的模擬視頻矩陣,以數(shù)字硬盤錄像機(jī)DVR替代原來(lái)的長(zhǎng)延時(shí)模擬錄像機(jī),將原來(lái)的磁帶存儲(chǔ)模式轉(zhuǎn)變成數(shù)字存儲(chǔ)錄像,實(shí)現(xiàn)了將模擬視頻轉(zhuǎn)為數(shù)字錄像。DVR集合了錄像機(jī)、畫面分割器等功能,跨出數(shù)字監(jiān)控的*步。在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了全數(shù)字的視頻監(jiān)控系統(tǒng),可以基于PC機(jī)或嵌入式設(shè)備構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng),并進(jìn)行多媒體管理,這類系統(tǒng)是目前視頻監(jiān)控市場(chǎng)的主流。

隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及,視頻監(jiān)控逐漸從本地監(jiān)控向遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展,出現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為代表的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器解決了視頻流在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸問(wèn)題,從圖像采集開始進(jìn)行數(shù)字化處理、傳輸,這樣使得傳輸線路的選擇更加多樣性,只要有網(wǎng)絡(luò)的地方,就提供了圖像傳輸?shù)目赡堋?/P>

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使視頻監(jiān)控技術(shù)更加智能化,通過(guò)在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系,從而使計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)數(shù)字圖像處理和分析來(lái)理解視頻畫面中的內(nèi)容。視頻監(jiān)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的基礎(chǔ)是數(shù)字化。而智能化是“三化”的zui高境界。系統(tǒng)由目視解釋轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器自動(dòng)解釋是視頻監(jiān)控技術(shù)的飛躍,是安防技術(shù)的發(fā)展的必然。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分就是圖像傳感技術(shù),目前,監(jiān)控?cái)z像機(jī)的圖像傳感器正逐漸從傳統(tǒng)的CCD向CMOS轉(zhuǎn)變。這兩種傳感器各有長(zhǎng)短,但一直以來(lái),CMOS傳感器的缺點(diǎn)漸漸減少。CMOS圖像傳感器低成本、高集成度為其主要特點(diǎn),圖像質(zhì)量已不輸于CCD。與基于CCD的探頭相比,CMOS探頭的集成度更高,因?yàn)镃MOS傳感器集成了許多外圍處理功能,所需器件比CCD探頭少,且CMOS探頭的功耗要低得多。從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看,CMOS傳感器可將成本大大降低。

CMOS傳感器與CCD傳感器的比較CCD（ChargeCoupledDevice）,即“電荷耦合器件”,以百萬(wàn)像素為單位。數(shù)碼相機(jī)規(guī)格中的多少百萬(wàn)像素,指的就是CCD的分辨率。CCD是一種感光半導(dǎo)體芯片,用于捕捉圖形,廣泛運(yùn)用于掃描儀、復(fù)印機(jī)以及無(wú)膠片相機(jī)等設(shè)備。與膠卷的原理相似,光線穿過(guò)一個(gè)鏡頭,將圖形信息投射到CCD上。但與膠卷不同的是,CCD既沒(méi)有能力記錄圖形數(shù)據(jù),也沒(méi)有能力*保存下來(lái),甚至不具備“曝光”能力。所有圖形數(shù)據(jù)都會(huì)不停留地送入一個(gè)“模-數(shù)”轉(zhuǎn)換器,

一個(gè)信號(hào)處理器以及一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備（比如內(nèi)存芯片或內(nèi)存卡）。CCD有各式各樣的尺寸和形狀,zui大的有2×2平方英寸。1970美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了CCD。二十年后,人們利用這一技術(shù)制造了數(shù)碼相機(jī),將影像處理行業(yè)推進(jìn)到一個(gè)全新領(lǐng)域。

CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor）,即“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體”。它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)一種重要的芯片,保存了系統(tǒng)引導(dǎo)所需的大量資料。有人發(fā)現(xiàn),將CMOS加工也可以作為數(shù)碼相機(jī)中的感光傳感器,其便于大規(guī)模生產(chǎn)和成本低廉的特性是商家們夢(mèng)寐以求的。

流媒體技術(shù)

實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)視頻監(jiān)視要求完成視頻的實(shí)時(shí)傳輸,具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性；錄像回放則類似于VOD業(yè)務(wù),具有一定的實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)的A/V源,而將錄像文件看成是存儲(chǔ)的A/V文件,那么目前解決此類問(wèn)題的一個(gè)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(shí)時(shí)性問(wèn)題而開發(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,其特定含義為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將音視頻等信息傳輸?shù)接脩?a href="/baike/list_6003.html">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(xù)的音視頻信息壓縮后放于服務(wù)器,用戶終端播放時(shí)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(tái)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(shí)間將顯著減少,且無(wú)須太大緩存。流媒體指使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時(shí)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(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(duì)于實(shí)時(shí)視頻監(jiān)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(xiàn)。對(duì)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(huì)帶來(lái)很大的時(shí)延,用戶無(wú)法忍受。所以,比較理想的方式是采用流式傳輸。

實(shí)現(xiàn)流式傳輸有順序流式傳輸（ProgressiveStreaming）和實(shí)時(shí)流式傳輸（RealtimeStreaming）兩種方法。視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)主要采用實(shí)時(shí)流式傳輸。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以看成是一臺(tái)提供實(shí)時(shí)A/V源的服務(wù)器,當(dāng)用戶請(qǐng)求進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視時(shí),網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用實(shí)時(shí)流式傳輸方式向用戶終端傳送監(jiān)控畫面�？紤]到多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將帶來(lái)流量瓶頸等問(wèn)題,可以使用視頻服務(wù)器來(lái)進(jìn)行中轉(zhuǎn),讓視頻服務(wù)器來(lái)提供強(qiáng)大的負(fù)載能力。

以上只是原理性的簡(jiǎn)要說(shuō)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(lái)保證媒體的傳送。在這方面,目前尚無(wú)現(xiàn)成的成熟方案,中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織（CCSA）正對(duì)此展開積極研究,以便為未來(lái)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的媒體傳送機(jī)制。

紅外熱成像技術(shù)

人眼能夠感受到的可見光波長(zhǎng)為0.38～0.78微米。紅外線屬于波長(zhǎng)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(zhǎng)的紅外線,因此能夠利用特制的探測(cè)設(shè)備分別檢測(cè)出監(jiān)控目標(biāo)本身和背景之間的紅外線波長(zhǎng),從而可以得到不同的紅外圖像,這紅外圖像稱為熱圖像。

采用紅外熱成像技術(shù),探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射,并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段,將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備被稱為紅外熱成像儀。

智能視頻監(jiān)控技術(shù)

智能視頻（IV,InligentVideo）源自計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV,ComPUterVision）技術(shù)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(jì)算能夠通過(guò)數(shù)字圖像處理和分析來(lái)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(dòng)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(jué)上的延伸——把處于別地的畫面通過(guò)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(dòng)為我們分析問(wèn)題并解決問(wèn)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(diǎn),比如：（1）人力有限,人的反應(yīng)與處理速度有限,導(dǎo)致我們?cè)诘臅r(shí)間內(nèi)能夠進(jìn)行監(jiān)視的地點(diǎn)有限。這也就意味著各個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)并非每時(shí)每刻都處于監(jiān)控當(dāng)中。（2）人并非一個(gè)可以*信賴的觀察者,無(wú)論是在觀看實(shí)時(shí)的視頻流還是在觀看錄像回放的時(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(dǎo)致漏報(bào)現(xiàn)象的發(fā)生。

從上述分析來(lái)看,當(dāng)開展大規(guī)模視頻監(jiān)控以后,智能監(jiān)控實(shí)際上已不是可有可無(wú)的裝飾品,而是系統(tǒng)所*的一種能力。

否則,巨大的投資將由于缺乏人力資源的跟進(jìn)以及人類自身的弱點(diǎn),而有可能變?yōu)橐环N浪費(fèi)。

作為安全防范體系的重要內(nèi)容之一,視頻監(jiān)控具有技術(shù)先進(jìn)、防范能力極強(qiáng)、便利直觀等優(yōu)勢(shì),通過(guò)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng),可以對(duì)所監(jiān)控范圍內(nèi)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析,并且可以將被監(jiān)控范圍內(nèi)的場(chǎng)景等全部記錄下來(lái),為以后處理某些意外情況和事件等提供最有力的證據(jù)和支持。此外,視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以和報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行相連,從而實(shí)行自動(dòng)報(bào)警,可以達(dá)到有效避免某些安全事故發(fā)生的目的。

近年來(lái),隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息科技技術(shù)的迅猛發(fā)展,視頻監(jiān)控系統(tǒng)中也充分運(yùn)用了芯片技術(shù)、音頻采集技術(shù)、編碼壓縮等先進(jìn)技術(shù),從而視頻監(jiān)控系統(tǒng)也經(jīng)歷了從模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字視頻監(jiān)控以及全數(shù)字視頻監(jiān)控3個(gè)時(shí)代,相應(yīng)的,視頻監(jiān)控產(chǎn)品也進(jìn)行了不斷的升級(jí)、完善和優(yōu)化,為安全防范提供更加有力的支撐和支持作用。下面主要對(duì)視頻監(jiān)控所經(jīng)歷的3個(gè)時(shí)代所利用的設(shè)備以及關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

第一時(shí)代：模擬視頻監(jiān)控時(shí)代。

該時(shí)代主要開始于20世紀(jì)70年代,視頻切換矩陣是核心裝備之一。多畫面切割器、視頻矩陣、模擬監(jiān)控器、磁帶錄像機(jī)等構(gòu)成了模擬視頻監(jiān)控時(shí)代的主要設(shè)備。其傳輸方式主要是利用同軸電纜,由主機(jī)進(jìn)行控制以模擬的方式進(jìn)行傳輸,錄像存儲(chǔ)的媒介主要是以VCR為主。但是由于VCR磁帶有限的存儲(chǔ)空間,因此,為了實(shí)現(xiàn)錄像能夠長(zhǎng)期存儲(chǔ)的目的,就必須經(jīng)常更換VCR磁帶。在模擬視頻監(jiān)控時(shí)代,由于VCR存儲(chǔ)空間有限的原因,因此,導(dǎo)致模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著自動(dòng)化效率較低、錄像檢索慢等問(wèn)題有待解決。

疊第二時(shí)代：半數(shù)字視頻監(jiān)控時(shí)代。

該時(shí)代主要開始于20世紀(jì)90年代。硬盤刻錄機(jī)是半數(shù)字視頻監(jiān)控時(shí)代最主要的核心設(shè)備。DVR是半數(shù)字視頻監(jiān)控時(shí)代的主要標(biāo)志性產(chǎn)品,通過(guò)DVR,對(duì)模擬的視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化編碼并且進(jìn)行存儲(chǔ)。在該時(shí)代,VCR被DVR所替代,從而有效解決了在模擬時(shí)代所遺留的自動(dòng)化效率低下、檢索較慢等問(wèn)題。

第三時(shí)代：全數(shù)字（網(wǎng)絡(luò)）視頻監(jiān)控時(shí)代。

全數(shù)字視頻監(jiān)控時(shí)代就是當(dāng)前所謂的智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時(shí)代,在該時(shí)代,由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備開放而且分散等特性,從而在智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時(shí)代并沒(méi)有核心的硬件設(shè)備。視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以及中央管理平臺(tái)構(gòu)成了全數(shù)字視頻監(jiān)控時(shí)代的主要設(shè)備。在全是字視頻監(jiān)控時(shí)代,主要采用視頻內(nèi)容分析技術(shù)完成網(wǎng)絡(luò)視頻存儲(chǔ)、視頻播放以及傳輸?shù)裙δ?從而使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度、指揮、控制等功能和作用能夠得到充分有效的發(fā)揮。

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的主要用途是用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控,主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由三個(gè)部分構(gòu)成,分別為前端監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控中心及即監(jiān)控工作站。前端監(jiān)控設(shè)備是監(jiān)控過(guò)程中的基礎(chǔ)設(shè)備,包括攝像頭、麥克風(fēng)、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器等；監(jiān)控中心則包括服務(wù)器軟件、監(jiān)控墻及流媒體服務(wù)器等；監(jiān)控工作站多以客戶端形式存在。用戶安裝客戶端后便可獲取合法權(quán)限登錄并使用系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)具體工作流程如下：先由前端設(shè)備攝入圖像或聲音,如攝像頭可采集圖像信息,麥克風(fēng)可采集聲音信號(hào)。然后,在視頻服務(wù)器的作用下對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,并通過(guò)壓縮技術(shù)對(duì)這些信息進(jìn)行數(shù)字化處理。信號(hào)處理完成后將處理后的視頻在網(wǎng)上發(fā)布。最后,由中央控制室將整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)接入局域網(wǎng)當(dāng)中,以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的管理及錄像。此外,還可利用解碼器將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示器上,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控。

數(shù)字化

安防視頻監(jiān)控產(chǎn)品的數(shù)字化進(jìn)程在上世紀(jì)末已經(jīng)開始,主要表現(xiàn)為模擬磁帶錄像機(jī)被硬盤錄像機(jī)取代。典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng),仍然大量采用模擬攝像機(jī),其功能、圖像分辨率都非常單一,無(wú)法滿足現(xiàn)代安防監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于圖像清晰度、圖像質(zhì)量、安防特色功能的需求。隨著相關(guān)視頻采集、處理、分析、傳輸 和顯示技術(shù)的成熟,模擬攝像機(jī)將會(huì)逐步退出市場(chǎng)而被全數(shù)字化的IP攝像機(jī)（又稱網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)）取代,IP攝像機(jī)具備更高的圖像分辨率和更豐富的安防特色功能,視音頻不再采用模擬同軸電纜傳輸,而是通過(guò)各種IP網(wǎng)絡(luò),從而完成了安防產(chǎn)業(yè)技術(shù)的全數(shù)字化進(jìn)程。

網(wǎng)絡(luò)化

視頻監(jiān)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化意味著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將由集總式向集散式發(fā)展。集散式系統(tǒng)采用多層分級(jí)的結(jié)構(gòu)形式,將使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源以及任務(wù)和負(fù)載得以共享。在個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)里,可將前端采集編碼、存儲(chǔ)、顯示、 分析、傳遞、管理等模塊分布在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn),各種監(jiān)控信息可以沿網(wǎng)絡(luò)的 分布而傳遞,任何網(wǎng)絡(luò)用戶可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看。

監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化,使監(jiān)控信息獲取更便捷,安裝、管理、維護(hù)更靈活方便。IP攝像機(jī)便是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化推動(dòng)的成果,而網(wǎng)絡(luò)程度更高的NVR也將隨網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程而得以應(yīng)用。

集成化

安防視頻監(jiān)控技術(shù)的集成不僅在于用統(tǒng)一平臺(tái)對(duì)不同視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集成和協(xié)同防范,實(shí)行重要防護(hù)對(duì)象的"多層級(jí)設(shè)防",還包括產(chǎn)生圖像系統(tǒng)與非圖像系統(tǒng)的無(wú)縫關(guān)聯(lián)集成,發(fā)揮綜合管理的效用,擴(kuò)大視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,為智能化提供實(shí)施基礎(chǔ)。

智能化

隨著安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大量建設(shè),監(jiān)控的范圍會(huì)越來(lái)越廣泛。智能化分析技術(shù)的發(fā)展將使監(jiān)控系統(tǒng)的功能從事后追查為主轉(zhuǎn)為以預(yù)防為主,有效地提高監(jiān)控系統(tǒng)本身的功能和效率。

未來(lái)智能視頻監(jiān)控技術(shù)將向兩個(gè)方向發(fā)展：一是適應(yīng)更為復(fù)雜和多變的場(chǎng)景；其次是能識(shí)別和分析更多的行為和異常事件。其中行為模式識(shí)別、生物識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)與分析、自動(dòng)跟蹤識(shí)別、運(yùn)動(dòng)理解等技術(shù)將是智能化技術(shù)發(fā)展的主要內(nèi)容。