视频监控技术的发展与现状

摘　要：近年来，随着计算机技术的快速发展和网络速度的大幅度提高，视频监控技术在停车场、地铁、机场、商城、写字楼等重要公共场所得到了较为迅速的发展。视频监控系统能够准确及时地向保卫人员发出警报，这样一来，既能够有效减少犯罪时间的发生，又能够大幅度降低雇佣大批监视人员所需要的财力、物力和人力的整体投入。除了满足上述需要以外，视频监控技术还广泛应用于道路电子眼、天网建设、重要场所的流量统计等。笔者首先阐述了视频监控技术的发展历程，其次，分析了视频监控技术工作原理及系统结构，其次，就视频监控技术发展趋势进行了深入的探讨，提出了自己的建议和看法，具有一定的参考价值。

关键词：视频监控技术； 发展趋势； 工作原理

近年来，随着计算机技术的快速发展和网络速度的大幅度提高，视频监控技术在停车场、地铁、机场、商城、写字楼等重要公共场所得到了较为迅速的发展。能够通过视频监控技术来自动监视这些重要公共场所是否出现盗窃或者恶性刑事时间，一旦发生异常行为，视频监控系统能够准确及时地向保卫人员发出警报，这样一来，既能够有效减少犯罪时间的发生，又能够大幅度降低雇佣大批监视人员所需要的财力、物力和人力的整体投入。除了满足上述需要以外，视频监控技术还广泛应用于道路电子眼、天网建设、重要场所的流量统计等。随着视频监控技术的日益成熟，也越来越成为计算机视觉研究领域中的热点。
1 视频监控技术的发展历程
从国内外的发展趋势来看，视频监控系统陆陆续续地经过了三个发展阶段，分别是：本地模拟信号监控系统、多媒体监控系统、远程视频监控系统。
1.1 本地模拟视频监控
本地模拟视频监控是第一代模拟监控系统，它也被称为闭路电视监控系统，主要应用于小范围内的监控，不能够应用与远距离传输，图像信息的传输是采用视频电缆以模拟方式进行传输，主要是应用于20世纪90年代以前。
1.2 基于PC的多媒体监控
这种多媒体监控系统也称为半数字化视频监控系统。为了获取图像信息，应该在远端设置多个数据设备、各种报警和检测探头、若干个摄像机。获取了图像信息之后，就将其汇接到多媒体监控终端上，然后再将这些信息通过通信网络传到监控中心，由多媒体主机（DVR）将这些模拟信号转化处理为数字信号。
1.3 基于Web服务器的远程视频监控
这种远程视频监控是将嵌入式Web服务器内置于视频服务器中，采用摄像机等传感器通过嵌入式实时操作系统来有效传送视频信息，在传输结束之后，通过高效压缩芯片的作用将这些视频信息压缩至Web服务器。然后授权用户可以在异地通过网络就可以直接观看图像信息，还能够有效控制图像的获取方式。基于Web服务器的远程视频监控具有即插即看、方便灵活等特点，能够省掉电缆费用，直接连入以太网，用户也仅用浏览器即可观看监控，无需再使用专用软件。视频监控技术正朝着规模化、网络化、数字化的方向蓬勃发展，现在已经实现无人值守监控、先进的远程监控、数字监控，而不再是过去的有人值守监控、落后的现场监控、模拟监控。
2 视频监控技术工作原理及系统结构
无论是网络视频监控、数字视频监控，还是模拟视频监控，它们的工作原理及系统结构基本相似，都包括显示与记录部分、传输部分、摄像部分。
2.1 摄像部分
摄像部分包括电动云台、支架、防护罩、镜头、摄像机，一般都主要安装在监控现场，主要的作用就在于监视制定区域，通过电荷耦合器件CCD之类的感光器件对其进行摄像，并且将采集到的光信号通过A/D转换器转换成电信号输出。
2.2 传输部分
尽管目前视频监控无线技术正在快速的发展，但是视频监控系统的发展主流还是以有线方式为主，无线方式为辅，传输的是控制信号和视频信号。传输介质可以选用双绞线、光纤、微波、同轴电缆等。
2.3 显示与记录部分
显示与记录设备组成了视频监控系统的支撑平台，放置在监控中心或者控制室，主要用于对前端监控点的图像信息进行存储、处理、显示。主要的部件有：视频调度设备、目录服务设备、存储设备、显示设备等。
3 视频监控技术发展趋势
3.1 视频监控无线化
如果视频监控只是通过传统有线网络的方式，那么它存在着自身的缺陷性。诸如被监控对象不固定（如运钞车、出租车等）、与监控中心距离较远、监控点分散等情况，传统有线网络方式是无法实现的，即便能够实现，那么成本和维护费用都较高，难以接受。而在这种情况下，利用移动视频监控就能够有效弥补这种缺陷，它能够通过多种无线传输手段来实现视频监控，其具有受地域限制少、组网灵活的优势。我们可以预见，在不远的将来，随着无线网络宽带技术的深入发展，无线视频监控将会被我们越来越多的应用。
3.2 视频监控智能化
随着视频监控技术的深入发展，目前已经进入到了一个视频监控智能化的阶段，系统能够自动识别机判断可能出现的问题，能够为人们提供及时快速、最为有效的措施。视频监控智能化最为关键的技术就是在于能够通过内置的计算机软件来对视频数据流进行处理，将视频源中的关键信息有效地抽取和分析，一旦发现问题，就及时发出报警。目前，智能视频监控系统的核心算法还是主要被发达国家所控制，如英国、法国、美国等，我国目前还是处于起步阶段。
3.3 视频监控IP化
视频监控IP化是随着互联网技术的发展而发展的，采用摄像机等传感器通过嵌入式实时操作系统来有效传送视频信息，在传输结束之后，通过高效压缩芯片的作用将这些视频信息压缩至Web服务器。然后授权用户可以在异地通过网络就可以直接观看图像信息，还能够对整个监控系统进行有效的授权控制、存储、调度、指挥等功能。
3.4 视频监控集成化
目前来看，视频监控集成化是视频监控技术的一个重要的发展趋势，目前，烽火科技、中兴、苹果、HTC、UT等厂家面向网络运营商提出有效的解决方案，视频监控集成化能够有效融合会议电视、可视通讯、3G流媒体、IPTV等多媒体业务，有效实现跨区域的资源共享、统一管理、统一存储、统一监控。
3.5 视频监控数字化
（1）视频监控数字化能够实现高质量的监控效果。传统模拟视频信号的传输距离较短，大多都不超过1000m，在传输过程中会出现严重的衰减，且图像质量不稳当，很容易受到环境干扰。而视频监控数字化则不然，可以提供高质量、稳定度高的视频图像，且无衰减，无论传输距离多远，都不会出现图像质量不稳当的现象。（ 2）视频监控数字化能够实现全方位监控，监控无盲点，能够通过网络作为载体将视频服务器和网络摄像机安装在任何网络能够到达的地方，目前的网络技术能够支持各种传输线路，如卫星、专线、微波、有线电缆、GPRS/CDMA、以太网、无线局域网、ISDN、光纤、ADSL等。（3）视频监控数字化系统联动方便，能够与报警、门禁等多个系统实现实时联动；还可以通过多台电脑来对同一路图像进行同时查看，实现多点监控；能够结合实际的需要，随时增加或者减少前端设备，只要有预留网络主干线即可，扩展性强；视频监控数字化系统还能够分级管理所有的摄像机。
但是全数字化的视频监控系统也存在着一些问题，第一，视频监控设备成本较高，投入较大。第二，这些视频是通过互联网技术来进行传输的，且都是经过压缩传输的，监控画面或多或少都会存在一定的失真现象。第三，网络摄像机集视频压缩、数模转换、视频采集等功能于一体，与传统的模拟摄像机相比较，采集的图像质量还不能占很大优势。第四，网络速度制约了整个视频监控数字化系统，网络带宽与画面的质量息息相关。
4 结语
随着科学技术的不断发展，视频监控技术将在未来得到跨越式的大发展，具有较大的经济价值和社会效益，值得大力探讨。
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