下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
数字视频监控系统的典型特征是数字化和网络化，信息技术的发展为安防监控行业带来翻天覆地的变化，传统的“监视器＋保安”的单机监控模式被彻底颠覆。信息技术的应用使得监控系统与被监控对象的业务流程发生融合，例如在工厂中视频监控可以和工厂的生产过程自动化系统、办公自动化系统有机结合在一起，组成功能强大的工厂调度系统。在这种新形势下，监控已不是单纯的监控，不再是“为监控而监控”，而是转变为生产服务。总之当前形势下视频监控系统呈现出明显的IT化倾向，成为一个多技术、多学科、多部门交叉融合的系统工程。
由于国家重大项目的实施和推动，安防市场已经进入“大安防”时代，动辄几百路甚至几千路摄像头联网已经是司空见惯，这在以前的模拟时代是难以想象的。比如国家实施的“平安城市”工程，监控范围覆盖各街道、各区和市级，摄像头多达几千个，而且在街道、分局、市级都要设置服务器，都可以远程调取任意摄像头的视频信息，这给软件工作带来很大的挑战，监控硬件设备生产厂家配套的客户端软件很难满足大系统的要求。正是在这种市场需求的促进下，市场涌现出一些专门从事软件平台开发的厂商。他们不涉及硬件设备的研发和生产，而是开发一套多级联网的视频管理平台软件，重点在于解决远程调取图像、视频分布存储、用户权限管理等方面的上层应用问题。在硬件设备的兼容性方面，管理平台软件通常在驱动程序层抽象出一个通用接口层，兼容多家主流厂商的硬件产品。
在“大安防”的市场背景下，管理平台软件和硬件设备之间的独立化趋势是很明显的。可以想象，如果平台软件和硬件设备都遵循统一的接口标准，任意厂家的监控设备都可以无缝地、即插即用地接入到任意软件厂家提供的平台软件中，这将是一件多么美好的事情！目前一些国际组织如ONVIF、PSIA等正致力于建立视频监控设备的标准接口，由于产品的既定事实和厂家利益等因素，统一标准之路依然任重道远。
撇开管理平台软件不谈，单是监控设备本身的技术发展就十分精彩，新技术层出不穷。视频监控设备的发展呈现出两个明显的特征，即高清化和智能化。
在讨论这个话题之前首先介绍一点关于视频标准的背景知识。通常在监控领域会接触到D1、720P、1080P等概念，其中D1是标清模拟电视的标准，其解析度对于PAL制式来说是720×576，对于NTSC制式来说是720×480。D1采用隔行扫描技术，每帧图像分为奇偶两场，对于PAL制式来说场频是50 Hz，NTSC制式场频为60 Hz。D1分辨率是目前视频监控使用最为广泛的分辨率。720P的解析度是1280×720，逐行扫描，画面清晰度明显好于D1，称为高清视频。1080P的解析度是1920×1080，采用逐行扫描的方式，图像清晰度好于720P，是民用视频领域中的最高分辨率，称为全高清。
视频监控获得的图像的清晰度是至关重要的，特别是细节部分。例如在银行监控应用中，公安机关利用视频监控录像获取犯罪嫌疑人的体貌特征，在交通领域利用图像进行车牌识别。如果获取的图像清晰度不足，则视频监控系统的作用和价值无法体现，花费巨资部署的系统变成了摆设。因此图像清晰度至关重要，而安防行业广大的技术工作者们也一直把对清晰度的追求放在工作首位。目前标清的摄像机由于采用的是隔行扫描技术，数字化后的分辨率是720×576，经过压缩后又损失一些信息，解码后的清晰度虽然可以满足大部分的应用要求，但是对于特殊应用领域是不足的。
为了获得更高的清晰度，必须提高图像传感器的成像分辨率，相应的处理器的处理能力也要适应高清的要求。随着半导体技术的发展，目前高清的传感器和视频编码器都已经量产，市场上也已经出现720P和1080P的网络摄像机。但是高清网络摄像机的应用受到带宽的限制，普通的采用MPEG-4或者H.264压缩技术的D1网络摄像机的带宽通常为1.5 Mbps左右，而1080 P网络摄像机的带宽可以达到4 Mbps，可见高清视频监控对网络带宽的要求是很高的。
即便高清视频监控的应用还处于刚刚开始的阶段，仅仅是在一些特殊的行业应用，但是随着网络带宽的改善，高清设备会有较大规模的增长，高清化是视频监控系统发展的重要趋势。
读者也许在电影镜头中能够看到当某个目标出现在摄像头监控范围内时系统会报警或者摄像头会跟踪目标移动的场景，这其实已是属于智能视频分析的范畴。传统视频监控系统，无论是模拟系统、模拟数字混合系统还是数字系统，其数据流遵循的是采集、传输、显示、存储的流程。显然中间只有信息的获取，并没有对获取的信息进行理解。传统的视频监控系统是依靠值班人员盯住视频画面，发现异常并处理的。这对值班人员是个挑战，特别是监控系统的规模日益庞大，实时发现异常并报警变得越来越不可能，只能事后通过录像进行追溯。智能视频分析正是为解决这个问题而出现的先进技术。智能视频监控系统相比传统监控系统最大的不同在于增加了对信息的理解和分析环节，并根据预设的规则产生联动报警，从而实现实时报警和主动报警。
理论上信息理解和分析可以发生在数据流的各个阶段，也就形成了不同的智能分析解决方案。信息理解和分析在前端采集单元执行，赋予摄像机以智能，形成智能摄像机，包括模拟摄像机和网络摄像机；信息理解和分析在中间单元执行，形成智能DVR设备；信息理解和分析当然也可以在后端服务器执行，形成集中式智能监控系统。
不同解决方案有不同的特点，对系统设计的要求也不尽同。相对于中、后端的集中式部署，前端处理、分布式计算更具有竞争优势，原因如下：
智能分析需要对图像像素逐点分析，运算量巨大，当输入视频路数较多时如果依然采用集中式分析的方式，对处理器运算速度要求很高，处理器的带宽无法支撑。分布式处理虽然单个处理器能力并不强大，但是仅处理一路带宽还是足够的。
集中式处理需要所有视频数据都传输到服务器上，而分布式处理则可以根据分析结果选择性传输。
分布式处理可以在原来硬件的基础上不增加成本或者仅增加很少成本即可实现智能分析，相同视频路数显然集中式处理增加的成本更多。
综上所述，前端视频编码设备是智能视频分析理想的搭载平台，因此智能化也是视频监控发展的重要趋势之一。