论文部分内容阅读
摘要：随着我国科学技术的进步，促使视频监控系统作为一种观测工具，可以实时反映出监控区域人员活动或设备运行情况，为安保、消防、楼内自控等工作决策提供真实依据。笔者在研究中以数字视频监控系统为核心，明确数字视频监控系统的特点，分析数字视频监控系统智能化建设，提出智能化数字视频监控系统的实现方式，促进数字视频监控系统的发展，进而为相关研究人员提供一定的参考。
关键词：数字视频监控;智能化
引言
随着科学技术的不断发展，视频监控系统从第一代模拟监控系统发展到第二代和第三代，并受市场需求的影响，视频监控系统在区域内视频监控领域占有十分重要的地位，为了满足人们的安全需求，节省监控人力成本，数字视频监控系统成为业内主要研究方向，取得了一定成果，并具备监控终端自动识别功能和实时跟踪功能，弥补传统视频监控系统的不足，提高视频监控的安全性和高效性。在这样的背景下，探究数字视频控制系统智能化建设与实现具备非常重要的现实意义。
1数字视频监控系统的优势
随着科技的发展，在现代的监控当中，应用数字视频监控系统能够实现自动化运转。（1）是通过计算机技术的有效计算，能够快速地对视频及图像进行数字化的处理，并且通过不断压缩和分析，结合云存储，有助于相关部门（行业监管）对情况的及时发现问题并进行处理，能够更好地实现无人监控智能化的服务。（2）是可以提供远程的存储和访问的能力。在数字化不断应用当中可以将抗干扰能力及输出信号减弱的情况进行完善，并且可以通过加密的形式对视频进行保存，不会受到外界的干扰。在数千里以外的现场也可以进行实时的监控，并且能够通过线路，使用户可以清楚地观测到监控的范围。
与传统的监控系统对比，（1）新一代数字视频监控系统，结合云主机、云存储，可以将视频进行分域存储（边缘计算），实现快速调用监测到的视频，节约了网络带宽的同时，更加便于查找，应用计算机的技术进行多维度分析、检索，这样能够很快地将所查找的信息进行播放。（2）在数字视频监控系统实现了更轻量化，主要是由微电子设备组成，在系统里会出现模块化的结构，相对体积较小，方便安装和使用，集成度高的同时更加便于维护，在系统当中出现故障的概率大大降低，进而能够更好地实现数字视频监控系统的自动化服务，不需要人工来进行监管和介入。（3）供电部分，在出现电源的故障当中，视频监控应用自举功能会继续完成电源中断的工作。（4）在不断应用数字视频监控系统的过程当中，数字化系统所涉及的软件可以进行迭代升级和维护，能够更好地实现自动化办公及服务。
2数字视频监控系统的智能化建设
2.1前端采集设计
IPC从功能上看可以当作是能联网的摄像头和编码器，不但拟补了模拟摄像机的不足，图像传输的效果也更好。数字网络视频监控系统中前端的硬件设备最重要的就是IPC，通常采用嵌入式架构，他集成了图像采集、信号处理、编码压缩技术、采用灵便的嵌入式结构，而且支持多种网络传输协议，他火热市场成为了各个厂家，积极研发的动力。不但在行业应用中，构建大规模、分布式的智能网络视频监控系统，在家用安防中也在如火如荼地全面推广中。还有就是从技术上讲，IPC已经没有了多次数模转换的环节，所以技术指标有了显著的提升，完全取缔模拟摄像头将成为趋势。
在IPC中，作为影像传感器的CCD和CMOS只需要一次模A/D转换，然后就由摄像机内置的DSP芯片进行信号处理，如增益、降噪等处理，在压缩、打包通过网络上传到后端服务器。相比较模拟摄像机的多次转换造成的损耗，IPC做的很好，图像质量有了保障。另外，IPC扫描方式是逐行扫描，相比于模拟摄像机的隔行扫描方式，扫描信号不会有间隔和失真，图像质量更好。最后，IPC可以集成双向音频功能，IPC的前端音频输入输出口，不但能直接连接扬声器，而且还可以与客户端的管理员进行对讲，还有可以实现音频与视频同步存储，查阅时能进行同步回放。
2.2智能化数字视频监控系统框架
视频监控系统作为一种观测工具，在建筑公众区、设备间和其他重要场所中设立监控区，实时反映该区域人员活动或是设备运行情况，为安保、消防、楼内自控等工作决策提供真实依据，进而达到维护治安的目的。智能化数字视频监控系统主要由摄像、传输、控制、记录四部分构成，摄像部分由摄像机、镜头、防护罩、支架、电动云台等部分组成，主要对监视区域进行摄像，转化为电信号进行信息传输;传输部分由线缆、调制解调设备和线路驱动设备等部分组成，负责将摄像机电信号传输到控制中心;控制中心负责将电信号转化为图像呈现在监视设备上;记录部分则自动录制摄像图像，进而提高系统运行效率。智能化数字视频监控系统框架如图1所示：
2.3GPS可视化操作
应用数字视频监控系统后也可使用GPS系统的各种功能，在电子地图中也可较为清晰地标注出摄像头的实际位置、警力的分布情况等内容，警情信息也逐渐具有共享特征，这可保證交通部门、公安部门在最短时间内快速掌握具体的案发地址，同时结合电子地图中摄像头的分布数据，第一时间查找出案发视频，这可为公安部门快速掌握案发情况并进行分析与判断提供良好的条件，进而为合理快速地解决案件奠定坚实的基础。
2.4视频处理
视频处理技术主要具备视频数据处理、视频图像预处理等功能，压缩编码技术作为视频处理的核心技术，负责将采集到的视频进行压缩编码后通过网络传输实现视频显示，并具备存储功能。图像预处理以传感器标定、图像增强恢复为主，为用户提供所需信息。视频采集端所输入的原始视频数量极大，无法通过网络直接传输，系统要自动检查和压缩编码，以提高网络传输的速度和质量，视频压缩算法较多，本文主要介绍H.264：H.264算法，作为一种新型视频压缩算法，借鉴以往编码优势的基础上，应用大量新技术，提高系统压缩效率，通过网络分层技术提高网络适应性，拓展视频处理范围。除此之外，这种视频压缩算法可以提高视频图像的清晰度和视频传输的稳定性，是未来视频压缩算法的发展方向。
结语
结合高清摄像头、云平台，新一代数字视频监控系统被广泛应用，通过数字视频监控系统智能化服务和新的技术手段（AI等），能够有效提升视频监控系统的运行效率，更加有利于相关行业监督执法部门及最终用户通过数字视频监控系统去实时进行监测。结合5G等移动通信技术信息告警传输，相关人员能够及时对出现的特殊情况进行快速处理，避免问题发生。相信，在不久的将来，随着我国数字化视频监控系统不断发展，新一代数字视频监控技术必将应用于各行各业，普及民生，为科技兴国、人民安康做出贡献。
参考文献
[1]张睿萍.基于DirectShow的数字视频监控系统的研究与实现[D].湖北：武汉理工大学，2016.
[2]韩军，熊璋，龚声蓉，孙文彦.基于运动对象自动检测和查询的监控系统[J].北京航空航天大学学报，2001（04）：400-403.
[3]董天烨.网络数字视频监控系统的设计及实现[D].上海：上海交通大学，2017.
[4]张睿萍.基于DirectShow的数字视频监控系统的研究与实现[D].武汉：武汉理工大学，2016.
[5]韩阳.多媒体数字视频监控系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2015.
关键词：数字视频监控;智能化
引言
随着科学技术的不断发展，视频监控系统从第一代模拟监控系统发展到第二代和第三代，并受市场需求的影响，视频监控系统在区域内视频监控领域占有十分重要的地位，为了满足人们的安全需求，节省监控人力成本，数字视频监控系统成为业内主要研究方向，取得了一定成果，并具备监控终端自动识别功能和实时跟踪功能，弥补传统视频监控系统的不足，提高视频监控的安全性和高效性。在这样的背景下，探究数字视频控制系统智能化建设与实现具备非常重要的现实意义。
1数字视频监控系统的优势
随着科技的发展，在现代的监控当中，应用数字视频监控系统能够实现自动化运转。（1）是通过计算机技术的有效计算，能够快速地对视频及图像进行数字化的处理，并且通过不断压缩和分析，结合云存储，有助于相关部门（行业监管）对情况的及时发现问题并进行处理，能够更好地实现无人监控智能化的服务。（2）是可以提供远程的存储和访问的能力。在数字化不断应用当中可以将抗干扰能力及输出信号减弱的情况进行完善，并且可以通过加密的形式对视频进行保存，不会受到外界的干扰。在数千里以外的现场也可以进行实时的监控，并且能够通过线路，使用户可以清楚地观测到监控的范围。
与传统的监控系统对比，（1）新一代数字视频监控系统，结合云主机、云存储，可以将视频进行分域存储（边缘计算），实现快速调用监测到的视频，节约了网络带宽的同时，更加便于查找，应用计算机的技术进行多维度分析、检索，这样能够很快地将所查找的信息进行播放。（2）在数字视频监控系统实现了更轻量化，主要是由微电子设备组成，在系统里会出现模块化的结构，相对体积较小，方便安装和使用，集成度高的同时更加便于维护，在系统当中出现故障的概率大大降低，进而能够更好地实现数字视频监控系统的自动化服务，不需要人工来进行监管和介入。（3）供电部分，在出现电源的故障当中，视频监控应用自举功能会继续完成电源中断的工作。（4）在不断应用数字视频监控系统的过程当中，数字化系统所涉及的软件可以进行迭代升级和维护，能够更好地实现自动化办公及服务。
2数字视频监控系统的智能化建设
2.1前端采集设计
IPC从功能上看可以当作是能联网的摄像头和编码器，不但拟补了模拟摄像机的不足，图像传输的效果也更好。数字网络视频监控系统中前端的硬件设备最重要的就是IPC，通常采用嵌入式架构，他集成了图像采集、信号处理、编码压缩技术、采用灵便的嵌入式结构，而且支持多种网络传输协议，他火热市场成为了各个厂家，积极研发的动力。不但在行业应用中，构建大规模、分布式的智能网络视频监控系统，在家用安防中也在如火如荼地全面推广中。还有就是从技术上讲，IPC已经没有了多次数模转换的环节，所以技术指标有了显著的提升，完全取缔模拟摄像头将成为趋势。
在IPC中，作为影像传感器的CCD和CMOS只需要一次模A/D转换，然后就由摄像机内置的DSP芯片进行信号处理，如增益、降噪等处理，在压缩、打包通过网络上传到后端服务器。相比较模拟摄像机的多次转换造成的损耗，IPC做的很好，图像质量有了保障。另外，IPC扫描方式是逐行扫描，相比于模拟摄像机的隔行扫描方式，扫描信号不会有间隔和失真，图像质量更好。最后，IPC可以集成双向音频功能，IPC的前端音频输入输出口，不但能直接连接扬声器，而且还可以与客户端的管理员进行对讲，还有可以实现音频与视频同步存储，查阅时能进行同步回放。
2.2智能化数字视频监控系统框架
视频监控系统作为一种观测工具，在建筑公众区、设备间和其他重要场所中设立监控区，实时反映该区域人员活动或是设备运行情况，为安保、消防、楼内自控等工作决策提供真实依据，进而达到维护治安的目的。智能化数字视频监控系统主要由摄像、传输、控制、记录四部分构成，摄像部分由摄像机、镜头、防护罩、支架、电动云台等部分组成，主要对监视区域进行摄像，转化为电信号进行信息传输;传输部分由线缆、调制解调设备和线路驱动设备等部分组成，负责将摄像机电信号传输到控制中心;控制中心负责将电信号转化为图像呈现在监视设备上;记录部分则自动录制摄像图像，进而提高系统运行效率。智能化数字视频监控系统框架如图1所示：
2.3GPS可视化操作
应用数字视频监控系统后也可使用GPS系统的各种功能，在电子地图中也可较为清晰地标注出摄像头的实际位置、警力的分布情况等内容，警情信息也逐渐具有共享特征，这可保證交通部门、公安部门在最短时间内快速掌握具体的案发地址，同时结合电子地图中摄像头的分布数据，第一时间查找出案发视频，这可为公安部门快速掌握案发情况并进行分析与判断提供良好的条件，进而为合理快速地解决案件奠定坚实的基础。
2.4视频处理
视频处理技术主要具备视频数据处理、视频图像预处理等功能，压缩编码技术作为视频处理的核心技术，负责将采集到的视频进行压缩编码后通过网络传输实现视频显示，并具备存储功能。图像预处理以传感器标定、图像增强恢复为主，为用户提供所需信息。视频采集端所输入的原始视频数量极大，无法通过网络直接传输，系统要自动检查和压缩编码，以提高网络传输的速度和质量，视频压缩算法较多，本文主要介绍H.264：H.264算法，作为一种新型视频压缩算法，借鉴以往编码优势的基础上，应用大量新技术，提高系统压缩效率，通过网络分层技术提高网络适应性，拓展视频处理范围。除此之外，这种视频压缩算法可以提高视频图像的清晰度和视频传输的稳定性，是未来视频压缩算法的发展方向。
结语
结合高清摄像头、云平台，新一代数字视频监控系统被广泛应用，通过数字视频监控系统智能化服务和新的技术手段（AI等），能够有效提升视频监控系统的运行效率，更加有利于相关行业监督执法部门及最终用户通过数字视频监控系统去实时进行监测。结合5G等移动通信技术信息告警传输，相关人员能够及时对出现的特殊情况进行快速处理，避免问题发生。相信，在不久的将来，随着我国数字化视频监控系统不断发展，新一代数字视频监控技术必将应用于各行各业，普及民生，为科技兴国、人民安康做出贡献。
参考文献
[1]张睿萍.基于DirectShow的数字视频监控系统的研究与实现[D].湖北：武汉理工大学，2016.
[2]韩军，熊璋，龚声蓉，孙文彦.基于运动对象自动检测和查询的监控系统[J].北京航空航天大学学报，2001（04）：400-403.
[3]董天烨.网络数字视频监控系统的设计及实现[D].上海：上海交通大学，2017.
[4]张睿萍.基于DirectShow的数字视频监控系统的研究与实现[D].武汉：武汉理工大学，2016.
[5]韩阳.多媒体数字视频监控系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2015.