安防监控系统特点及常用技术剖解.doc

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1、安防监控系统特点及常用技术剖解2010年05月22日00:00 来源：it168网站 作者：妖界之箭 编辑：武进龙 评论：0条 本文Tag： 视频监控 【IT168 技术】视频监控的发展需要越来越的技术综合，并且不断创新。下面谈下目前视频监控的特点以及需要用到的各种主流技术。视频监控特点安防技术是一门应用技术，它是把其它学科的技术拿来，实现自己安全的目的。从这个意义上讲，安防技术的范围很广，涉及的领域很多，只要能用来实现安全的技术都可能视为安防技术。早期的安防系统就是这样，把泊来、拿来的各种技术和设备去构成安防系统。大家知道，一个完整的安防系统应具有如下三个基本要素：1.探测、能及时地发现防范

2、区域内的各种异常现象。安防系统探测的对象主要是人，或人的行为。非法的行为我们称之谓入侵，所以安防系统的探测又称入侵探测。实现探测的设备为报警(探测)器，红外探测和微波探测是最常用的探测技术。早期探测器设计的很简单，比如被动红外探测器，与门控用和节水用的红外传感器没有什么差别，因此、误报警率很高。其它一些报警器也是如此，所以误报警率高成了困扰早期安防系统的一大难题。2.环境监控、安防系统要能对探测的结果作出评价(判断其真伪)，要能控制事件发生的过程，了解事件处置的结果，必须具备监控的手段。在早期安防系统中用声音来进行监控较多，成本也比较低廉。随着电视技术的成熟和普及，图像监控成了主要的手段。由于

3、图像信息量大、实时性好，并具有主动探测的能力，逐渐成了安防系统的核心技术，在安防系统中占有很大的比重。现如今，有安防必有视频监控已成了定式。3.周界管理和出入控制、安防系统要有明确的防范区域，即周(边)界。通过各种物理的、技术(电子)的手段，组成一个封闭的周界，并通过与周界结合的出入口，对人、物的出入进行管理和控制。安防系统应保证合法出入防范区域的人和物的通畅，有效地发现和阻止非法的出入。显然，门禁是适合出入控制的常用设备。高强度的门配高安全的(防盗)锁是最古老的门禁设备，电子控制、采用特征识别技术的系统是现代门禁的典型方式，但两者的构成要素是相同的。Presence技术提到Presence，

4、大家首先想到的肯定是即时通信(IM)。而Presence技术与视频监控的结合似乎是一个比较新的提法。以传统方式来思考，似乎两者没有太大瓜葛。其实不然，Presence可以很好地为服务于视频监控。Presence，也作“PresenceInformation”，中文一般译为“呈现”，用以传达用户状态以及用户通过一组设备进行通信的能力。Presence最常用于即时通信工具中，比如，在很多IM软件中有：联机、忙碌、离开、显示为脱机等状态。这些便称为“Presence状态”，它们表征了用户当前所处的某种状态。同时，这些状态还反映出与该用户与其他用户进行通信的能力，比如若用户处于“脱机”状态的话，别的用

5、户便不能用即时消息与之通信。一个最简单的Presence过程如下：一个用户(称为Watcher)订阅(SUBSCRIBE)他感兴趣的另一用户(Presentity)的Presence状态，Presentity接受订阅请求。以后Presentity的状态发生变化之后他会发布(PUBLISH)自己的新状态，这个新状态会通知(NOTIFY)给Watcher。下图给出的是RFC2778提出的Presence模型。RFC2778Presence模型从系统的角度来看，视频监控中的各个监控前端设备与IM系统中的用户有很多相似之处，比如说，系统应时刻了解各监控前端设备：(1)是否已登录到系统;(2)具备什么样

6、的能力集(比如支持何种编码方式，是否支持加密，是否支持远程PTZ控制);(3)是否正在被用户访问，以及被哪些用户访问等等。不难发现，以上这些“状态”的维护正是Presence技术的擅长之处。可见，如果能将Presence的技术成果运用到视频监控系统中，将会带来很大的方便。智能视频技术智能视频监控是网络化视频监控领域最前沿的应用模式之一。智能视频（IV，IntelligentVideo）源自计算机视觉（CV，ComputerVision）技术。计算机视觉技术是人工智能（AI，ArtificialIntelligent）研究的分支之一，它能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算能够通过数字

7、图像处理和分析来理解视频画面中的内容。视频监控中所提到的智能视频技术主要是指：“自动的分析和抽取视频源中的关键信息。”如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。建造视频监控系统的目的，一是为了视觉上的延伸把处于别地的画面通过网络与设备“拉近”到眼前，因此有了远程监控；二是为了智力上的延伸让系统自动为我们分析问题并解决问题，于是有了智能监控。当然，后者是更高层次上的要求，但也是视频监控今后发展的必然要求。传统的视频监控系统缺乏智能，在很大程度上依赖于人的判断。然而，人类有着自身难以克服的弱点，比如：（1）人力有限，人的反应与处理速度有限，导致我们在指定的时间内能够进行监视

8、的地点有限。这也就意味着各个被监控点并非每时每刻都处于监控当中。（2）人并非一个可以完全信赖的观察者，无论是在观看实时的视频流还是在观看录像回放的时候，由于自身生理上的弱点，我们经常无法察觉安全威胁，从而导致漏报现象的发生。流媒体技术实时视频监视与录像回放是视频监控的两大重要基本业务，其本质是将视频源上的多媒体数据传送到视频接收端。实时视频监视要求完成视频的实时传输，具有很强的实时性;录像回放则类似于VOD业务，具有一定的实时性(但并非很强)，要求画面清晰流畅，并且能完成各种播放控制操作。我们可以将前端的摄像机看成是实时的A/V源，而将录像文件看成是存储的A/V文件，那么目前解决此类问题的一个

9、很好的办法便是运用流媒体技术。我们知道，流式传输及流媒体(StreamingMedia)是为了解决信息传输实时性问题而开发的。流式传输主要指通过网络传输媒体(如音频、视频等)的技术总称，其特定含义为通过网络将音视频等信息传输到用户终端播放时，无须等全部文件下载完毕才可播放，而是将连续的音视频信息压缩后放于服务器，用户终端播放时只要将开始部分的内容存入其内存，其余数据流由用户终端在后台继续接收并播放，直至播放完毕或用户中止操作。这样，用户播放媒体的等待时间将显著减少，且无须太大缓存。流媒体指使用流式传输技术的连续时基媒体。流式传输主要是为了区别于下载传输而提出的。传统的下载转输方式有两个基本条件

10、，一是基于文件操作，二是文件要全部下载后才能使用(播放)。对于实时视频监视而言，不存在文件的概念，因此无法用“下载”的方式实现。对于录像业务，录像数据可以以文件形式存在，但是，如果录像数据如果必须等完全下载后才能播放的话，会带来很大的时延，用户无法忍受。所以，比较理想的方式是采用流式传输。实现流式传输有顺序流式传输(ProgressiveStreaming)和实时流式传输(RealtimeStreaming)两种方法。视频监控业务主要采用实时流式传输。采用流媒体技术的视频监控示意图图1为采用流媒体技术的视频监控系统架构示意图。网络摄像机可以看成是一台提供实时A/V源的服务器，当用户请求进行实时监视时，网络摄像机采用实时流式传输方式向用户终端传送监控画面。考虑到多个用户同时访问网络摄像机将带来流量瓶颈等问题，可以使用视频服务器来进行中转，让视频服务器来提供强大的负载能力。以上只是原理性的简要说明。上述方案可以满足小型的视频监控系统，但在大型的视频监控系统中，监控前端设备与用户终端的数目都非常庞大，除了增加考虑组播、广播等方案外，更需要一套完善的媒体分发、调度机制来保证媒体的高效传送。在这方面，目前尚无现成的成熟方案，中国通信标准化组织(CCSA)正对此展开积极研究，以便为未来的视频监控系统提供标准的媒体传送机制。