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隨著(zhù)通信、計算機、多媒體技術(shù)的發(fā)展，以及安防、金融、教育等行業(yè)日益增漲的客戶(hù)需求，大型的遠程視頻監控系統正在全國各地迅速地建設起來(lái)。視頻監控在經(jīng)歷了模擬監控、數模結合監控、全數字化監控的發(fā)展后，正朝著(zhù)網(wǎng)絡(luò )化、平臺化、大型化、綜合化的方向發(fā)展。 傳統的視頻監控技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足新的業(yè)務(wù)需求與新的業(yè)務(wù)模式。視頻監控的發(fā)展，越來(lái)越需要各種技術(shù)的綜合，并且不斷創(chuàng )新。未來(lái)的視頻監控系統將是各種先進(jìn)技術(shù)的集大成者。下面簡(jiǎn)要闡述目前視頻監控需要用到的各種主流技術(shù)。 二、 流媒體技術(shù) 實(shí)時(shí)視頻監視與錄像回放是視頻監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據傳送到視頻接收端。實(shí)時(shí)視頻監視要求完成視頻的實(shí)時(shí)傳輸，具有很強的實(shí)時(shí)性；錄像回放則類(lèi)似于VOD業(yè)務(wù)，具有一定的實(shí)時(shí)性（但并非很強），要求畫(huà)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看成是實(shí)時(shí)的A/V源，而將錄像文件看成是存儲的A/V文件，那么目前解決此類(lèi)問(wèn)題的一個(gè)很好的辦法便是運用流媒體技術(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(kāi)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(chēng)，其特定含義為通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將音視頻等信息傳輸到用戶(hù)終端播放時(shí)，無(wú)須等全部文件下載完畢才可播放，而是將連續的音視頻信息壓縮后放于服務(wù)器，用戶(hù)終端播放時(shí)只要將開(kāi)始部分的內容存入其內存，其余數據流由用戶(hù)終端在后臺繼續接收并播放，直至播放完畢或用戶(hù)中止操作。這樣，用戶(hù)播放媒體的等待時(shí)間將顯著(zhù)減少，且無(wú)須太大緩存。流媒體指使用流式傳輸技術(shù)的連續時(shí)基媒體。 流式傳輸主要是為了區別于下載傳輸而提出的。傳統的下載轉輸方式有兩個(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）。對于實(shí)時(shí)視頻監視而言，不存在文件的概念，因此無(wú)法用“下載”的方式實(shí)現。對于錄像業(yè)務(wù)，錄像數據可以以文件形式存在，但是，如果錄像數據如果必須等完全下載后才能播放的話(huà)，會(huì )帶來(lái)很大的時(shí)延，用戶(hù)無(wú)法忍受。所以，比較理想的方式是采用流式傳輸。 實(shí)現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。視頻監控業(yè)務(wù)主要采用實(shí)時(shí)流式傳輸。 圖1采用流媒體技術(shù)的視頻監控示意圖 圖1為采用流媒體技術(shù)的視頻監控系統架構示意圖。網(wǎng)絡(luò )攝像機可以看成是一臺提供實(shí)時(shí)A/V源的服務(wù)器，當用戶(hù)請求進(jìn)行實(shí)時(shí)監視時(shí)，網(wǎng)絡(luò )攝像機采用實(shí)時(shí)流式傳輸方式向用戶(hù)終端傳送監控畫(huà)面�？紤]到多個(gè)用戶(hù)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )攝像機將帶來(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，讓視頻服務(wù)器來(lái)提供強大的負載能力。 以上只是原理性的簡(jiǎn)要說(shuō)明。上述方案可以滿(mǎn)足小型的視頻監控系統，但在大型的視頻監控系統中，監控前端設備與用戶(hù)終端的數目都非常龐大，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)、調度機制來(lái)保證媒體的高效傳送。在這方面，目前尚無(wú)現成的成熟方案，中國通信標準化組織（CCSA）正對此展開(kāi)積極研究，以便為未來(lái)的視頻監控系統提供標準的媒體傳送機制。三、 Presence技術(shù) 提到Presence，大家首先想到的肯定是即時(shí)通信（IM）。而Presence技術(shù)與視頻監控的結合似乎是一個(gè)比較新的提法。以傳統方式來(lái)思考，似乎兩者沒(méi)有太大瓜葛。其實(shí)不然，Presence可以很好地為服務(wù)于視頻監控。 Presence，也作“PresenceInformation”，中文一般譯為“呈現”，用以傳達用戶(hù)狀態(tài)以及用戶(hù)通過(guò)一組設備進(jìn)行通信的能力。Presence最常用于即時(shí)通信工具中，比如，在很多IM軟件中有：聯(lián)機、忙碌、離開(kāi)、顯示為脫機等狀態(tài)。這些便稱(chēng)為“Presence狀態(tài)”，它們表征了用戶(hù)當前所處的某種狀態(tài)。同時(shí)，這些狀態(tài)還反映出與該用戶(hù)與其他用戶(hù)進(jìn)行通信的能力，比如若用戶(hù)處于“脫機”狀態(tài)的話(huà)，別的用戶(hù)便不能用即時(shí)消息與之通信。 一個(gè)最簡(jiǎn)單的Presence過(guò)程如下：一個(gè)用戶(hù)（稱(chēng)為Watcher）訂閱（SUBSCRIBE）他感興趣的另一用戶(hù)（Presentity）的Presence狀態(tài)，Presentity接受訂閱請求。以后Presentity的狀態(tài)發(fā)生變化之后他會(huì )發(fā)布（PUBLISH）自己的新?tīng)顟B(tài)，這個(gè)新?tīng)顟B(tài)會(huì )通知（NOTIFY）給Watcher。下圖給出的是RFC2778提出的Presence模型。 圖2RFC2778Presence模型 從系統的角度來(lái)看，視頻監控中的各個(gè)監控前端設備與IM系統中的用戶(hù)有很多相似之處，比如說(shuō)，系統應時(shí)刻了解各監控前端設備：（1）是否已登錄到系統；（2）具備什么樣的能力集（比如支持何種編碼方式，是否支持加密，是否支持遠程PTZ控制）；（3）是否正在被用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)，以及被哪些用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)等等。 不難發(fā)現，以上這些“狀態(tài)”的維護正是Presence技術(shù)的擅長(cháng)之處�？梢�(jiàn)，如果能將Presence的技術(shù)成果運用到視頻監控系統中，將會(huì )帶來(lái)很大的方便。四、 智能視頻技術(shù) 智能視頻監控是網(wǎng)絡(luò )化視頻監控領(lǐng)域最前沿的應用模式之一。 智能視頻（IV，IntelligentVideo）源自計算機視覺(jué)（CV，ComputerVision）技術(shù)。計算機視覺(jué)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，從而使計算能夠通過(guò)數字圖像處理和分析來(lái)理解視頻畫(huà)面中的內容。 視頻監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�！比绻褦z像機看作人的眼睛，而智能視頻系統或設備則可以看作人的大腦。 建造視頻監控系統的目的，一是為了視覺(jué)上的延伸——把處于別地的畫(huà)面通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與設備“拉近”到眼前，因此有了遠程監控；二是為了智力上的延伸——讓系統自動(dòng)為我們分析問(wèn)題并解決問(wèn)題，于是有了智能監控。當然，后者是更高層次上的要求，但也是視頻監控今后發(fā)展的必然要求。 傳統的視頻監控系統缺乏智能，在很大程度上依賴(lài)于人的判斷。然而，人類(lèi)有著(zhù)自身難以克服的弱點(diǎn)，比如：（1）人力有限，人的反應與處理速度有限，導致我們在指定的時(shí)間內能夠進(jìn)行監視的地點(diǎn)有限。這也就意味著(zhù)各個(gè)被監控點(diǎn)并非每時(shí)每刻都處于監控當中。（2）人并非一個(gè)可以完全信賴(lài)的觀(guān)察者，無(wú)論是在觀(guān)看實(shí)時(shí)的視頻流還是在觀(guān)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，從而導致漏報現象的發(fā)生。 |
