探討安防系統(tǒng)中的關(guān)鍵視頻技術(shù)應(yīng)用

二、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)接脩艚K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)如果必須等完全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)保證媒體的高效傳送。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。

三、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。

紅外熱成像儀在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用舉例：

1.夜間及惡劣氣候條件下的目標(biāo)監(jiān)控

夜晚，需可見光工作的設(shè)備已經(jīng)不能正常工作，如果采用人工照明，則容易暴露目標(biāo)。若采用微光夜視設(shè)備，它同樣也工作在可見光波段，依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射，無(wú)論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會(huì)暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長(zhǎng)短，克服障礙的能力差，因而觀測(cè)效果差，但紅外線的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，特別是工作在8～14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較強(qiáng)，因此在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備仍可以正常地對(duì)各種目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。

2.防火監(jiān)控

由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備，因此除了夜間可以作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控使用外，還可以作為有效的防火報(bào)警設(shè)備。很多火災(zāi)往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。而應(yīng)用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準(zhǔn)確判定火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍，透過(guò)煙霧發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)，做到早知道、早預(yù)防、早撲滅。

3.偽裝及隱蔽目標(biāo)的識(shí)別

偽裝是以防可見光觀測(cè)為主，犯罪分子作案時(shí)通常會(huì)隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯(cuò)覺，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠(yuǎn)大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易偽裝，也不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。

四、智能視頻監(jiān)控技術(shù)

智能視頻(IV，IntelligentVideo)源自計(jì)算機(jī)視覺(CV，ComputerVision)技術(shù)。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)是人工智能(AI，ArtificialIntelligent)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)谥付ǖ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)可以完全信賴的觀察者，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)所必備的一種能力。