數字視頻監控系統的智能化應用

郎浙徽 孫建 胡學勛

摘要：隨著我國科學技術的進步，促使視頻監控系統作為一種觀測工具，可以實時反映出監控區域人員活動或設備運行情況，為安保、消防、樓內自控等工作決策提供真實依據。筆者在研究中以數字視頻監控系統為核心，明確數字視頻監控系統的特點，分析數字視頻監控系統智能化建設，提出智能化數字視頻監控系統的實現方式，促進數字視頻監控系統的發展，進而為相關研究人員提供一定的參考。

關鍵詞：數字視頻監控;智能化

引言

隨著科學技術的不斷發展，視頻監控系統從第一代模擬監控系統發展到第二代和第三代，并受市場需求的影響，視頻監控系統在區域內視頻監控領域占有十分重要的地位，為了滿足人們的安全需求，節省監控人力成本，數字視頻監控系統成為業內主要研究方向，取得了一定成果，并具備監控終端自動識別功能和實時跟蹤功能，彌補傳統視頻監控系統的不足，提高視頻監控的安全性和高效性。在這樣的背景下，探究數字視頻控制系統智能化建設與實現具備非常重要的現實意義。

1數字視頻監控系統的優勢

隨著科技的發展，在現代的監控當中，應用數字視頻監控系統能夠實現自動化運轉。（1）是通過計算機技術的有效計算，能夠快速地對視頻及圖像進行數字化的處理，并且通過不斷壓縮和分析，結合云存儲，有助于相關部門（行業監管）對情況的及時發現問題并進行處理，能夠更好地實現無人監控智能化的服務。（2）是可以提供遠程的存儲和訪問的能力。在數字化不斷應用當中可以將抗干擾能力及輸出信號減弱的情況進行完善，并且可以通過加密的形式對視頻進行保存，不會受到外界的干擾。在數千里以外的現場也可以進行實時的監控，并且能夠通過線路，使用戶可以清楚地觀測到監控的范圍。

與傳統的監控系統對比，（1）新一代數字視頻監控系統，結合云主機、云存儲，可以將視頻進行分域存儲（邊緣計算），實現快速調用監測到的視頻，節約了網絡帶寬的同時，更加便于查找，應用計算機的技術進行多維度分析、檢索，這樣能夠很快地將所查找的信息進行播放。（2）在數字視頻監控系統實現了更輕量化，主要是由微電子設備組成，在系統里會出現模塊化的結構，相對體積較小，方便安裝和使用，集成度高的同時更加便于維護，在系統當中出現故障的概率大大降低，進而能夠更好地實現數字視頻監控系統的自動化服務，不需要人工來進行監管和介入。（3）供電部分，在出現電源的故障當中，視頻監控應用自舉功能會繼續完成電源中斷的工作。（4）在不斷應用數字視頻監控系統的過程當中，數字化系統所涉及的軟件可以進行迭代升級和維護，能夠更好地實現自動化辦公及服務。

2數字視頻監控系統的智能化建設

2.1前端采集設計

IPC從功能上看可以當作是能聯網的攝像頭和編碼器，不但擬補了模擬攝像機的不足，圖像傳輸的效果也更好。數字網絡視頻監控系統中前端的硬件設備最重要的就是IPC，通常采用嵌入式架構，他集成了圖像采集、信號處理、編碼壓縮技術、采用靈便的嵌入式結構，而且支持多種網絡傳輸協議，他火熱市場成為了各個廠家，積極研發的動力。不但在行業應用中，構建大規模、分布式的智能網絡視頻監控系統，在家用安防中也在如火如荼地全面推廣中。還有就是從技術上講，IPC已經沒有了多次數模轉換的環節，所以技術指標有了顯著的提升，完全取締模擬攝像頭將成為趨勢。

在IPC中，作為影像傳感器的CCD和CMOS只需要一次模A/D轉換，然后就由攝像機內置的DSP芯片進行信號處理，如增益、降噪等處理，在壓縮、打包通過網絡上傳到后端服務器。相比較模擬攝像機的多次轉換造成的損耗，IPC做的很好，圖像質量有了保障。另外，IPC掃描方式是逐行掃描，相比于模擬攝像機的隔行掃描方式，掃描信號不會有間隔和失真，圖像質量更好。最后，IPC可以集成雙向音頻功能，IPC的前端音頻輸入輸出口，不但能直接連接揚聲器，而且還可以與客戶端的管理員進行對講，還有可以實現音頻與視頻同步存儲，查閱時能進行同步回放。

2.2智能化數字視頻監控系統框架

視頻監控系統作為一種觀測工具，在建筑公眾區、設備間和其他重要場所中設立監控區，實時反映該區域人員活動或是設備運行情況，為安保、消防、樓內自控等工作決策提供真實依據，進而達到維護治安的目的。智能化數字視頻監控系統主要由攝像、傳輸、控制、記錄四部分構成，攝像部分由攝像機、鏡頭、防護罩、支架、電動云臺等部分組成，主要對監視區域進行攝像，轉化為電信號進行信息傳輸;傳輸部分由線纜、調制解調設備和線路驅動設備等部分組成，負責將攝像機電信號傳輸到控制中心;控制中心負責將電信號轉化為圖像呈現在監視設備上;記錄部分則自動錄制攝像圖像，進而提高系統運行效率。智能化數字視頻監控系統框架如圖1所示：

2.3GPS可視化操作

應用數字視頻監控系統后也可使用GPS系統的各種功能，在電子地圖中也可較為清晰地標注出攝像頭的實際位置、警力的分布情況等內容，警情信息也逐漸具有共享特征，這可保證交通部門、公安部門在最短時間內快速掌握具體的案發地址，同時結合電子地圖中攝像頭的分布數據，第一時間查找出案發視頻，這可為公安部門快速掌握案發情況并進行分析與判斷提供良好的條件，進而為合理快速地解決案件奠定堅實的基礎。

2.4視頻處理

視頻處理技術主要具備視頻數據處理、視頻圖像預處理等功能，壓縮編碼技術作為視頻處理的核心技術，負責將采集到的視頻進行壓縮編碼后通過網絡傳輸實現視頻顯示，并具備存儲功能。圖像預處理以傳感器標定、圖像增強恢復為主，為用戶提供所需信息。視頻采集端所輸入的原始視頻數量極大，無法通過網絡直接傳輸，系統要自動檢查和壓縮編碼，以提高網絡傳輸的速度和質量，視頻壓縮算法較多，本文主要介紹H.264：H.264算法，作為一種新型視頻壓縮算法，借鑒以往編碼優勢的基礎上，應用大量新技術，提高系統壓縮效率，通過網絡分層技術提高網絡適應性，拓展視頻處理范圍。除此之外，這種視頻壓縮算法可以提高視頻圖像的清晰度和視頻傳輸的穩定性，是未來視頻壓縮算法的發展方向。

結語

結合高清攝像頭、云平臺，新一代數字視頻監控系統被廣泛應用，通過數字視頻監控系統智能化服務和新的技術手段（AI等），能夠有效提升視頻監控系統的運行效率，更加有利于相關行業監督執法部門及最終用戶通過數字視頻監控系統去實時進行監測。結合5G等移動通信技術信息告警傳輸，相關人員能夠及時對出現的特殊情況進行快速處理，避免問題發生。相信，在不久的將來，隨著我國數字化視頻監控系統不斷發展，新一代數字視頻監控技術必將應用于各行各業，普及民生，為科技興國、人民安康做出貢獻。

參考文獻

[1]張睿萍.基于DirectShow的數字視頻監控系統的研究與實現[D].湖北：武漢理工大學，2016.

[2]韓軍，熊璋，龔聲蓉，孫文彥.基于運動對象自動檢測和查詢的監控系統[J].北京航空航天大學學報，2001（04）：400-403.

[3]董天燁.網絡數字視頻監控系統的設計及實現[D].上海：上海交通大學，2017.

[4]張睿萍.基于DirectShow的數字視頻監控系統的研究與實現[D].武漢：武漢理工大學，2016.

[5]韓陽.多媒體數字視頻監控系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2015.