視頻監控技術的現狀及發展

范建福

[摘 要]視頻監控技術在很大程度上體現了一個國家的安全防護水平，視頻監控技術為保障國家重要場所的安全起到了重要作用。近年來，隨著計算機技術的快速發展和廣泛運用，視頻監控技術也在眾多重要的公共場所得到了廣泛的運用。本文首先概括了視頻監控技術的發展歷程，接著闡述了視頻監控技術的發展現狀，分析了目前視頻監控技術的系統結構，最后，對視頻監控技術的未來發展趨勢進行了探討，希望能讓讀者更了解視頻監控技術以及其發展現狀。

[關鍵詞]視頻監控;技術;現狀;發展;對策

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.11.201

1 視頻監控技術的發展歷程

視頻監控技術自誕生以來，在過去的二十多年里，大致經歷了三代的發展。視頻監控技術是多種技術綜合運用與結合的產物，綜合了計算機網絡技術、人工智能技術、多媒體技術，正朝著數字化、智能化、網絡化的方向繼續發展。總體來說，視頻監控系統的三代分別為：第一代本地模擬視頻監控系統、第二代多媒體數字視頻監控系統以及第三代分布式視頻監控系統。對視頻監控技術的發展歷程進行回顧和總結，摸清其發展脈絡，有助于加強對視頻監控技術的發展，有針對性地根據發展需求采取有效措施。

1.1 模擬視頻監控系統

模擬視頻監控系統又稱閉路電視監控系統，是第一代模擬視頻監控系統，是以模擬信號為基礎，通過采用多路模擬攝像機，經過圖像的處理和傳輸，產生的模擬信號，采用視頻電纜，通過模擬的方式進行傳輸。這種視頻監控系統，只適用于小范圍的監控，無法應用于遠距離的信號運輸。模擬視頻監控系統所儲存的信息不能長時間地保存，由于大量的視頻資料沒有形成完整的數據庫，也不方便對其進行查詢和檢索。除此之外，由于模擬視頻監控系統是采用同攬同軸的方式進行信號傳輸，導致傳輸距離受到阻礙與限制。第一代模擬視頻監控系統不能實現與報警系統之間的聯動，操作管理復雜，不能對前端進行控制，很難實現大范圍監控的要求。

1.2 多媒體數字視頻監控系統

多媒體數字視頻監控系統是第二代視頻監控系統，主要采取全數字或者混合數模的視頻傳輸方法，采用多媒體數字壓縮技術，將視頻圖像完全數字化。這種視頻監控系統為了獲取圖像信息，在遠端設置多個檢測探頭、數據設備、攝像機等。再將獲取到的圖像信息匯聚到多媒體監控的終端上，通過多媒體的主機進行專業處理，將這些模擬信號轉換成數字信號。多媒體數字視頻監控系統的抗干擾能力較第一代監控系統來說，有了很大程度的提升，能夠做到不受傳輸線路信號的影響。并且，多媒體數字視頻監控系統能夠利用自動視頻分析技術，通過識別異常情況，并通過聯動系統進行報警，提高公共場所的安全性。與第一代視頻監控系統不同，多媒體數字視頻監控系統能夠利用計算機技術，對視頻數據建立索引后，方便對信號進行查詢和檢索。

1.3 分布式視頻監控系統

第三代視頻監控系統是分布式視頻監控系統，通過利用高性能低價位的計算機網絡、多媒體通信網絡，進行監控信號的傳輸和處理。分布式視頻監控系統可以實現遠程視頻監控，采用攝像機等傳感器，通過實時操作系統來有效傳送視頻信息。傳輸過程結束后，系統前端自動對視頻信號進行分析處理，再將有價值的信息輸送到監控中心。第三代視頻監控系統，具有方便靈活、監控距離長、穩定可靠的特點，這代視頻監控系統重視對彩色圖像的處理，將研究的重點和熱點放在Web服務器的開發上。基于Web服務器的分布式視頻監控系統，能夠省去電纜費用，無須使用專業軟件，節約了大量使用費用。第三代視頻監控系統的出現與運用，意味著視頻監控技術正朝著數字化、智能化、網絡化的方向發展。

2 視頻監控技術的現狀

2.1 用戶自定義報警

現階段，視頻監控系統能夠實現用戶自定義報警，用戶可以根據自己的實際情況和實際需要，自定義報警系統，視頻監控系統可以根據用戶的報警設置，將視頻監控區域實行實時報警設置，維護公共場所的安全，防止不必要的安全事故的發生。用戶自定義報警設置方式可分為一般報警、特殊報警以及行為報警。一般報警是指根據監控區域物體的運動屬性的異常情況，實施報警，通常有運動檢測報警、無人照看的武體報警、運動特征檢測報警以及武體的移位報警等方面。特殊報警是指，利用物體的特性和類型進行報警，通常分為以下幾個方面：區別特殊運動物體、人員數量超過報警以及特殊人員的報警這三個方面。而行為報警則是指，通過對運動模式進行分析，當發生于運動正常模型不匹配的情況時，實施報警。

2.2 有效實行目標分類

視頻監控系統的一個很重要的作用和最終目標，是對監控視頻中的場景目標的行為進行判斷與分析，對場景目標進行分類。目前，視頻監控技術的發展，能夠根據不同場景中的目標的特效，實現有效地對目標進行分類的方法。例如在交通系統中，視頻監控技術能夠根據場景目標的外表，根據是否有周期運動，來分辨不同的汽車類型和人群。現階段，目標分類的發展不僅僅只是停留在監控視頻中運動物體的表面特征上，更注重對人的行為進行分析，從更深層上對物體特征進行分析，有效實行目標分類。

2.3 有效進行目標跟蹤

當前的視頻監控技術能夠實現有效地目標跟蹤，傳統的跟蹤分類方法有基于模型的跟蹤、基于特征的跟蹤方法以及基于輪廓的跟蹤方法等。但是在視頻監控技術中，單單憑借這些傳統的跟蹤方法是絕對不夠的，還必須根據可能出現的目標相互遮擋的問題，實行有效的目標跟蹤方法。現階段，視頻監控技術中根據視頻中的遮擋問題，主要存在兩種跟蹤方法，一類是直接穿透方法，另一類是合并分裂方法。這兩種方法的實施，能夠對目標進行有效的跟蹤。

3 視頻監控技術的發展趨勢

3.1 視頻監控技術趨向數字化發展

為了實現更高質量的視頻監控效果，視頻監控技術必然趨向數字化方向發展，實現全方位監控，解決監控盲點問題。通過數字化信息技術的運用，可將網絡攝像機安裝在更廣闊的地區。視頻監控技術趨向數字化發展，系統聯動方便，有利于多個系統例如報警、門鈴等實現實時聯動。視頻監控數字化系統能夠實現多點監控，可以根據實際需要，靈活設置前端設備，可調節性強，能夠分級對所有監控攝像機進行系統管理。視頻監控數字化能夠提高監控效果的質量和效率，視頻監控技術數字化能夠解決視頻傳輸信號的過程中出現的圖像質量不穩當、容易受環境干擾的問題，能夠提供穩定度高的高質量視頻圖像，無論信號傳輸距離有多遠，視頻圖像都不會出現衰減的情況。

3.2 視頻監控技術趨向無線化發展

現階段，視頻監控技術仍然沒有實現完全全方位的無線化，視頻監控技術的無線化程度還不夠高，而科技的進步要求視頻監控技術朝著更便捷更全面的方向發展，因此，視頻監控技術也正趨向無線化方向發展。視頻監控如何只通過傳統有線網絡的方式，那將存在著極大的缺陷，給正常的監控帶來極大的不便，無法實現全面有效的監控，例如當一些被監控對象不固定時，往往會削弱監控的力度。除此之外，監控點分散的情況下繼續采用有線監控方式，會導致高額的成本和維護費用。而視頻監控技術智能化能彌補通過有線網絡監控的缺陷，具有監控靈活并且不受地域限制的優點。基于此，在不久的將來，視頻監控技術必然會實現全面、系統的無線化，無線視頻監控技術也將得到更為廣泛的運用，促進視頻監控技術的不斷提升。

3.3 視頻監控技術趨向智能化發展

隨著科學技術的不斷發展，視頻監控技術也得到了深入的發展，這也就意味著視頻監控技術朝著智能化方向發展，即將進入到視頻監控技術的智能化階段。視頻監控技術智能化，意味著系統能夠自動判斷并識別監控可能出現的問題，并且能夠迅速做出正確判斷，及時采取有效、快速的措施。要真正實現視頻監控技術智能化，必須通過內置的計算機軟件來對視頻數據流進行系統處理，通過采取核心技術，將視頻源的有效信息進行有效地抽取，通過科學分析，及時發現問題并解決問題。

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