淺談網絡視頻監(jiān)控技術的應用與發(fā)展趨勢

姜澤

【摘要】網絡技術、計算機技術及信息化技術不斷發(fā)展，為很多行業(yè)帶來了新的動力，安防行業(yè)也不例外。視頻監(jiān)控技術在安防行業(yè)中扮演了重要的角色。正是在上述技術的支持下，使得視頻監(jiān)控愈來愈成熟。加之圖像壓縮解碼及流媒體技術的逐步演變、處理器能力的大幅度提升，使網絡視頻監(jiān)控得以實現。與傳統視頻監(jiān)控相比，網絡視頻技術具有更高的靈活性、可擴展性，并具有更低的成本，所以倍受推崇。

【關鍵詞】網絡視頻；監(jiān)控；發(fā)展

一、網絡視頻監(jiān)控技術概述

網絡視頻監(jiān)控技術的主要用途是實時監(jiān)控，主要是通過網絡視頻監(jiān)控系統來實現的。網絡視頻監(jiān)控系統由三個部分構成，分別為前端監(jiān)控設備、監(jiān)控中心及即監(jiān)控工作站。前端監(jiān)控設備是監(jiān)控過程中的基礎設備，包括攝像頭、麥克風、網絡視頻編碼器等；監(jiān)控中心則包括服務器軟件、監(jiān)控墻及流媒體服務器等；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限登錄并使用系統。

二、網絡視頻監(jiān)控核心技術分析

（一）成像技術

在網絡視頻監(jiān)控系統中，成像技術占據了核心地位。以往網絡視頻監(jiān)控主要是通過電視頻錄制及攝像照相技術實現監(jiān)控。如今數字視頻采集技術已經成為網絡視頻監(jiān)控的主流，并朝著高清、日夜兩用方向不斷完善。除了傳統光學成像技術外，近年來，紅外熱成像技術也愈來愈受到推崇，在部分場景下，該技術較普通成像技術具有極大的優(yōu)勢。自然界中，任何物體都會輻射出不同波長的紅外線。通過相關設備對監(jiān)控目標與背景之間的紅外波長進行測定，并通過光電轉換、信號處理等手段，獲得紅外圖像。在防火監(jiān)控中，紅外成像技術具有明顯優(yōu)勢。很多火災往往是由不明顯的隱火所造成的，采取普通監(jiān)控方法，可能無法監(jiān)測到這些隱性火災苗頭，但采用紅外熱成像儀可迅速捕捉到這些隱火，從而提早預防。另外，紅外熱成像技術可在夜間及惡劣氣候條件下有效監(jiān)控目標。

（二）視頻編解碼技術

目前主流的編解碼技術包括MPEG-4，H.265，SVAC等技術，具體如下：（1）MPEG-4標準是基于對象和內容的編碼方式，它只對圖像幀與幀之間的差異元素進行處理，撇除了相同圖像元素，大幅度降低了合成多媒體文件體積，所以在較小的容量下也可得到清晰的還原圖像，即具有更高的壓縮比。（2）H.265。隨著網絡視頻監(jiān)控系統攝像頭像素的不斷提升，給數據存儲帶來了一定壓力。H.265標準的出現則有效解決了高清攝像的存儲問題。H.265是以H.264為基礎的改良型技術。通過新技術的使用，可讓編碼質量、碼流、延時及算法復雜度之間的關系得到全面改善，以達到優(yōu)化效果。在傳輸720P視頻時，H.265可保持1～2Mbps的速度進行傳輸。另外，H.265可支持4K視頻，甚至是8K視頻，性能十分強大。（3）SVAC。該技術標準是由中星微電子與公安部第一研究所共同建立的一套技術標準。SVAC在高精度視頻、高動態(tài)場景中可提供更多的圖像細節(jié)，有效控制了編解碼環(huán)節(jié)所造成的圖像信息損失。同時，SVAC支持感興趣區(qū)域變質量編碼，即便是在網絡帶寬存儲空間有限的情況下，也可獲得較高質量的視頻編碼。

（三）視頻智能分析技術

視頻智能分析技術的出現及不斷成熟，讓網絡視頻監(jiān)控系統在功能性方面達到了一個新的層次。利用智能視頻分析技術，可實現高級視頻移偵測。在復雜環(huán)境或天氣下，可對單個物體或多個物體的運動情況進行精確視頻及偵測。當偵測到移動物體后，便可根據物體的實際運動狀況，自動發(fā)送PTZ控制質量，讓攝像機自動跟蹤物體。若物體超出攝像機監(jiān)控范圍后，系統會通知物體所在區(qū)域的攝像機繼續(xù)對其進行追蹤。同時，利用視頻智能分析技術可實現人臉識別、測量識別及交通流量控制，為相關領域提供了有力的技術支持。

三、網絡視頻監(jiān)控技術發(fā)展歷程

（1）近距離監(jiān)控。在視頻監(jiān)控發(fā)初期，主要是采用視頻同軸電纜將視頻圖像由前端監(jiān)控點導入監(jiān)控中心，再在顯示設備上播放。在監(jiān)控點數量增加的情況下，視頻顯示設備及錄像設備也會大幅度上升，大幅增加了建設成本及管理難度。視頻矩陣技術的引入則有效解決了上述問題，讓大量視頻圖像可切換顯示，分配共享。模擬視頻只適用于近距離傳輸，無法實現遠距離大容量視頻傳輸，且不能做到多中心多級聯網，限制了其應用范圍。（2）聯網監(jiān)控。20世紀90年代中葉，光端機的出現讓視頻圖像遠距離傳輸問題得到了解決。借助數字光端機，并通過復用技術進行傳輸，不但提升了視頻傳輸質量、容量，也讓傳輸業(yè)務類型得到了豐富。同時，在RS232/422的作用下實現了聯網視頻監(jiān)控。但由于RS232/422數據傳輸速率較低，且節(jié)點無法任意編號，也無法進行遠程管理，讓聯網視頻監(jiān)控規(guī)模受到了一定制約。（3）IP網絡監(jiān)控。網絡虛擬矩陣的不斷成熟也標志著網絡視頻監(jiān)控技術進入了IP網絡監(jiān)控時代。網絡虛擬矩陣以IP網絡作為媒介，以TCP/IP協議，借助網絡視頻編解碼器、網絡交換機、路由器、網絡視頻存儲設備、網絡視頻管理平臺所構建的網絡監(jiān)控平臺，可實現全網視頻統一管理，并可進行靈活的后臺操作。（4）光纖網絡監(jiān)控。利用數字技術可對模擬視頻進行數字化編碼，但并不需要視頻壓縮。經過數字化處理的視頻信號可通過光纖網絡進行傳輸，即可實現前端一體化、傳輸網絡化、處理數字化、系統集成化。

四、網絡視頻監(jiān)控技術未來展望

智能化是未來網絡視頻監(jiān)控技術的重要發(fā)展方向。同時，在網絡視頻監(jiān)控技術發(fā)展過程中，還要注重自主知識產權保護，這樣才能讓相關企業(yè)在市場上獲得真正的技術地位。國家相關部門也應該對安防、視頻監(jiān)控等行業(yè)等給予政策扶持，以創(chuàng)造出良好的行業(yè)發(fā)展氛圍，促使其健康發(fā)展。

參考文獻

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