安防视频监控技术的特点与发展方向

一、安防视频监控技术的特点

众所周知，安防视频监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，其特点如下。

(1)可视、直观、具体、生动，不仅能监视大范围，还能放大观看感兴趣的小细节。

(2)图像信息量大、“百闻不如一见”、“一图如千言”，实时性好，并具有主动探测的能力。

(3)信息资源丰富，如图像高清，更能方便做图像处理与识别，更便于智能化。

(4)可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等），在监控中心直接观看被监视场所的一切情况（图像与声音内容等），其信息量大、准确度高。

(5)可以与防盗、防火报警及门禁等其他安全技术防范体系联动运行，使防范能力更加强大，使报警准确、安全可靠。

(6)可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来，它不仅可记录事件发生时的状态，还可以记录事件发展的过程和处置的结果，所录的信息是最完整和真实的，因此它可作为证据和为事后的调查提供依据。

(7)丰富的图像信息资源除了可作为安全方面的应用外，还可作为工业、农业、商业等的非安全应用，如汽车的外形检测、产品的外观与质量，以及尺寸检测等。

(8)可一机多用。如一个监控摄像机除作监视外，还可用于交通检测、测速、流量统计、人数统计、人体面像与步态检测识别、灾险情预报等。

二、安防视频监控技术的发展方向

目前，全数字化网络视频监控系统的发展方向是集成化、高清化、智能化。简单地说，集成化基本是以适用性为导向，是横向发展的形式：智能化则主要以技术为导向，是纵向发展的形式；而高清化则是为了更好地实现智能化。

（1）集成化。实际上，集成化有两方面含义，一是芯片集成：二是系统集成。

①芯片集成：芯片集成从开始的IC（Integrated Circuit）功能级芯片，到ASIC（Application Specific Integrated Circuit）专业级芯片，发展到SOC（System-on-a-Chip）系统级芯片，到现在的SOC的延伸SIP（System In Package）产品级芯片。也就是说，它从单一功能级发展到一个系统的产品级芯片了。显然，系统的产品体积大大缩小，促进了产品的小型化，并且，由于元器件大大减少，也提高了产品的可靠性与稳定性。

②系统集成：系统集成化，主要包括两个方面，即前端硬件一体化和软件系统集成化。

视频监控系统前端一体化意味着多种技术的整合、嵌入式构架、适用和适应性更强，以及不同探测设备的整合输出。硬件之间的接入模式直接决定了其可扩充性和信息传输的快速反应。网络摄像机由于其本身集成了音视频压缩处理器、网卡、解码器的功能，使得其前端可扩充性很强，同时目前市面上有部分产品内置报警线，如广东迅通的XTNB431-R网络高速智能球，可直接外接报警适配器，适配器连接红外对射、烟感或者门磁。由于本身具备高速无限旋转功能，町通过预置位高速旋转至报警触发点，从而第一时间把报警现场的图像传送到控制中心。

视频监控软件系统集成化，是使视频监控系统与弱电系统中其他各子系统间实现无缝连接，从而实现了在统一的操作平台上进行管理和控制，使用户操作起来更加简单、方便。

前端一体化是一个庞大的系统工程，需要整合现有的很多技术。虽然目前已经有很多比较成熟的技术，但是要在一个操作系统中控制管理，也是一个重要的课题，只有解决好这个课题才能够提升并完善其应用范围。

按照现代建筑的要求，把视频监控系统、入侵探测防盗系统、消防系统、门禁系统、广播系统完全建成独立的5套系统，不仅使整个建筑的美观受到巨大的影响，也必然导致资源重复建设和人员增加，即导致人力、财力浪费的弊端。因为从这5种系统可以看出，音频设备、报警设备、综合布线、人力资源都存在着重复建设，所以，需要将这些系统集成化。

首先，视频监控系统本身存在着自卫报警系统不完善，需要报警设备配合使用，才能够更加准确地判断哪个监控摄像机所在地发生警情，因为当监控中心的监视墙上的画面多达几十上百个的时候，管理人员根本没有足够的精力去辨别。

其次，报警系统也需要视频监控系统配合，一般报警布防理念本着“宁可错报一千，决不漏报一个”的原则，因此在布防系统设计和产品研发的过程中，把灵敏度、稳定性和自身故障报警提到相当的高度，这样的状况却直接导致了报警系统能够做到不漏报，但目前仍无法做到不误报。误报的原因有：设备故障引起误报；报警系统设计、施工不当引起的误报（如没有严格按设计要求施工：设备安装不牢固或倾角不合适；焊点有虚焊、毛刺现象，或者屏蔽措施不得当；设备的灵敏度调整不佳；施工用检测设备不符合计量要求）；用户使用不当引起的误报警；环境引起的误报警等。不管以上哪种原因导致的误报，工作人员都必须亲自去到现场处理査看，如果N个点同时发生报警，纵然工作人员三头六臂也分身乏术。如果配合视频监控系统，所有问题就迎刃而解。总之，报警系统离不开视频监控系统，视频监控也需要报警系统添翼。

此外，门禁系统、消防系统和入侵探测系统一样，也需要配合视频监控系统来判断警情，同时还需运用广播系统对人员的调度和配合作业。由此可见，视频监控的地位越来越显得重要，并且，目前的网络摄像机大多开始集成音频，可以实现双向音频监听和语音对讲。

因此，若一栋大厦的建设之初就能够提供有各系统的总的集成方案，就能够避免人力、财力浪费的弊端。当然这还需要一套系统解决平台来支持这么庞大的系统运行，这也是留给安防集成商的重要课题。尤其现在平安城市建设中的全方位立体化安防大系统集成，这些也都是将来为实现大系统智能化的基础。

（2）高清化。在安防行业，更多的是借用电视领域的高清划分标准，俗称为“高清”和“标清”。实际上，所谓“高清”即高分辨率。高清视频监控就是为了解决人们在正常监控过程中''细节”看不清的问题。实质上，“高清”是现代视频监控系统由网络化向智能化的发展需要，而为了提高智能视频分析的准确性才从高清电视中引用而来。

高清的定义最早来源于数字电视领域的高清电视，又称为HDTV，是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。电视的清晰度，是以水平扫描线数作为计量的。高清的划分方式如下。

1080i格式：是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，显示模式为16：9，分辨率为1920x1080，隔行/60Hz，行频为33.75kHz。

720p格式：是标准数字电视显示模式，750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线，显示模式为16：9，分辨率为1280x720，逐行/60Hz，行频为45kHz。

1080p格式：是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，显示模式为16：9，分辨率为1920x1080，逐行扫描，专业格式。

高清电视，就是指支持1080i、720p和1080p的电视标准。这一原本用于广电行业的高清视频标准目前也已被视频监控行业作为公认的技术标准而普遍沿用。例如，上海市于2010年9月颁布了国内第一个针对安防监控用数字摄像机的地方性技术规范，规范中将数字摄像机按清晰度由低到高分为A、B、C三级。其中，B级要求分辨率>1280x720，C级要求分辨率1920x1080。可见，720p和1080p已经成为业界高清网络摄像机的一种标准。所以，这里借用一下广电标准，凡能达到百万像素的摄像机，配套以1080p分辨率的显示设备及相应的传输通道，就可以形成一套可称之为高清的视频监控系统。

一个高清的方案将是从前端至后端一整套的高清解决方案，缺少一环，将不能实现真正的高清。目前，更多具有倾向性的解决方案是通过编码处理实现网络传输来解决后续的问题。对于高清视频，所使用的显示设备也必须能够支持视频输出的分辨率标准。所以在系统构架中，对于高清后端显示设备，首先能够保证其不影响监控效果，其配套的服务器接口类型、显卡性能、分辨率的扩展等因素，均是在考虑范围之内。再者，也无须一味地追求最高配置，只需要支持传输的视频分辨率格式即可。如果本身视频达不到1080P，配给1080P的显示器也是资源上的浪费。

(3)智能化。众所周知，视频监控具有早期探测（预警）功能的特征是在事发前能够识别和判断出可疑的行为，这就是视频监控的智能化。智能化视频监控的真正含义是，系统能够机器分析（自动理解）图像并进行处理。系统从目视解释（视读）走向机器解释（机读），而这正是安防系统需要实现的目标。显然，系统由目视解释转变为自动解释是视频监控技术的飞跃，是安防技术发展的必然。智能视频监控系统能够识别不同的物体，发现监控画面中的异常情况，并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效地协助安全人员处理危机，并最大限度地降低误报和漏报现象。

目前，许多城市和地区正在或准备建立大型视频监控系统，摄像机的数量多，监视的范围广。这样，系统可以得到大量的图像，但工作人员根本无法管理和监看成百上千的摄像头，因而在很大程度失去了监控系统的预防与积极干预功能。如果系统具有自动识别和分析图像所含信息的功能，也就是具备智能，这将大大提高系统的性能。早期出现的智能视频监控系统就是内置移动探测与报警功能的系统。一些特殊的需要也促进了智能监视技术的发展，如智能交通系统需要移动目标流量的统计、车牌号码的识别。由于智能化视频监控系统可以及时地发现侵入指定区域的移动目标，因而具备了周界防范功能。智能跟踪技术和危险探测系统是智能化视频监控系统的又一应用，采用这一技术后，入侵者会自动显示在多个显示屏上，并由一台摄像机跟踪到另一台摄像机。跟踪的目标可以是汽车、移动物体、非正常遗留物或入侵者，并且系统还可以提供报警管理。在世界反恐斗争日趋严峻的今天，智能视频监控显然能够成为应对恐怖主义袭击和处理突发事件的有力辅助工具。

智能视频（Intelligent Video，IV）源自计算机视觉（Computer Vision，CV）技术。计算机视觉技术是人工智能（Artificial Intelligent，AI）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，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。如果把摄像机看成人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看成人的大脑。因此，智能视频监控技术将根本上改变视频监控技术的面貌，安防技术也将由此发展到一个全新的阶段。