智能視頻技術(shù).

1、視頻監(jiān)控新技術(shù)視頻監(jiān)控新技術(shù)1 1、什么是遠程監(jiān)控？、什么是遠程監(jiān)控？l遠程監(jiān)控從字面上理解分為兩部分：一個是“監(jiān)”，一個是“控”，其中“監(jiān)”也就是遠程監(jiān)視，一是對環(huán)境的監(jiān)視，另一個是對計算機系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)視，不管怎么說遠程監(jiān)視就是通過網(wǎng)絡(luò)獲取信息為主；而“控”就是指遠程控制，是指通過網(wǎng)路對遠程計算機進行操作的方法，它不僅僅包括對遠端計算機重新啟動、關(guān)機等操作，還包括對遠端計算機進行日常設(shè)置的工作，通過硬件的配合還可以實現(xiàn)遠程看機的功能，總而言之，要想完全進行控制，必須可以進行監(jiān)視，也就是可以看到該屏幕的顯示，然后才談得上“控制”，遠程控制必須做到“監(jiān)”“控”結(jié)合，因此，我們通常所說的遠程

2、監(jiān)控就是指的這種遠程控制，除此之外，對于網(wǎng)絡(luò)管理員來說，這種遠程監(jiān)控還包括對計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制，現(xiàn)今大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都支持TELNET，甚至WEB方式對其進行遠程管理，這也是一種遠程的方法。 l現(xiàn)有的遠程監(jiān)控有兩種實施方案：現(xiàn)有的遠程監(jiān)控有兩種實施方案： l1 1、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機存儲錄像的電腦。、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機存儲錄像的電腦。l2 2、監(jiān)控攝像機帶網(wǎng)絡(luò)遠程訪問功能的硬盤錄、監(jiān)控攝像機帶網(wǎng)絡(luò)遠程訪問功能的硬盤錄像機。像機。 3 3、什么是視頻服務(wù)器？、什么是視頻服務(wù)器？l視頻服務(wù)器使您可以在保留現(xiàn)有模擬視頻監(jiān)控設(shè)備的同時，將您的視頻監(jiān)視系統(tǒng)平滑升級到基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，它非常適用于與現(xiàn)存的

3、模擬CCTV（閉路電視監(jiān)控）系統(tǒng)相集成。視頻服務(wù)器為模擬視頻設(shè)備帶來了全新的功能特性，并徹底消除了系統(tǒng)對于同軸電纜、模擬監(jiān)視器和DVR等專用設(shè)備的依賴。DVR將不再成為實現(xiàn)錄像功能的必需品，因為在視頻服務(wù)器的幫助下，視頻圖像可以通過標(biāo)準(zhǔn)的PC服務(wù)器來進行錄制和管理。視頻服務(wù)器l一臺視頻服務(wù)器通常具備1至4個模擬視頻輸入接口用于連接模擬攝像機，同時具備1個以太網(wǎng)接口用于連接到網(wǎng)絡(luò)。與網(wǎng)絡(luò)攝像機一樣，它包含內(nèi)置的Web服務(wù)器、圖像壓縮芯片以及操作系統(tǒng)，在這些部件的作用下，模擬視頻輸入將被轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號，并能夠通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行傳輸和存儲，從而大大簡化了視頻資源的訪問和管理。l除了視頻輸入之外，

4、視頻服務(wù)器還可以通過同一個網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)其他更多的功能和傳輸更多的信息，其中包括：數(shù)字化報警輸入和輸出（I/O接口，可用于觸發(fā)服務(wù)器啟動錄像功能和傳輸視頻，或者激活外部報警設(shè)備如警燈或打開房門等等）、音頻、用于串行數(shù)據(jù)傳輸或PTZ設(shè)備控制的串行端口燈。通過圖像緩存，視頻服務(wù)器還可以發(fā)送報警前后的圖像。視頻服務(wù)器還可以連接更多的專用攝像機，例如高感光度黑白攝像機、微型攝像機或顯微攝像機等等。 4 4、淺議網(wǎng)路攝像機的組成原理、淺議網(wǎng)路攝像機的組成原理l網(wǎng)路攝像機的應(yīng)用，使得圖像監(jiān)控技術(shù)有了一個質(zhì)的飛躍。首先，網(wǎng)絡(luò)的綜合布線代替了傳統(tǒng)的視頻模擬布線，實現(xiàn)了真正的三網(wǎng)(視頻、音頻、數(shù)據(jù))合一，網(wǎng)絡(luò)攝像

5、機即插即用，工程實施簡便，系統(tǒng)擴充方便；其次，跨區(qū)域遠程監(jiān)控成為可能，特別是利用互聯(lián)網(wǎng)，圖像監(jiān)控已經(jīng)沒有距離限制，而且圖像清晰，穩(wěn)定可靠；再者，圖像的存儲、檢索十分安全、方便、可異地存儲，多機備份存儲以及快速非線性查找等 l網(wǎng)絡(luò)攝像機就是擁有獨立的IP地址和嵌入式的操作系統(tǒng)從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的智能化產(chǎn)品。 它可以通過LAN、DSL連接或者是無線網(wǎng)絡(luò)適配器直接連接到網(wǎng)絡(luò)上。新型的網(wǎng)絡(luò)攝像機還能夠配備其它更高級的功能如動態(tài)監(jiān)測功能。 l組成原理組成原理 網(wǎng)路攝像機一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器網(wǎng)路攝像機一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/DA/D轉(zhuǎn)換器、圖像、聲音、控制器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、外部報轉(zhuǎn)

6、換器、圖像、聲音、控制器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、外部報警、控制接口等部分組成。警、控制接口等部分組成。 l網(wǎng)絡(luò)攝像機的基本原理是： 圖像信號經(jīng)過鏡頭輸入及聲音信號經(jīng)過麥克風(fēng)輸入后，由圖像傳感器和聲音傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，再經(jīng)過編碼器按一定的編碼標(biāo)準(zhǔn)進行編碼壓縮，再控制器的控制下，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器按一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議送上局域網(wǎng)或INTERNET，控制器還可以接收報警信號及向外發(fā)送報警信號，且按要求發(fā)出控制信號。 圖像傳感器有CMOS和CCD兩種模式。CMOS既互補性金屬氧化物半導(dǎo)體，CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現(xiàn)基

7、本的功能的。這兩個互補效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。CMOS針對CCD最主要的優(yōu)勢就是非常省電。不像由二級管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒有靜態(tài)電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要問題是在處理快速變換的影像時，由于電流變換過于頻繁而過熱。暗電流抑制的好就問題不大，如果抑制的不好就十分容易出現(xiàn)雜點。 圖像傳感器、聲音傳感器圖像傳感器、聲音傳感器鏡頭鏡頭 鏡頭作為網(wǎng)絡(luò)攝像機的前端部件，有固定光圈、自動光圈、自動變焦、自動變倍等種類，與模擬攝像機相同l CCD圖像傳感器由在單晶硅基片上呈二維排列的光電二級管及其傳輸電路構(gòu)成。光電二極管把光轉(zhuǎn)化

8、成電荷，再經(jīng)轉(zhuǎn)化電路傳送和輸出。 l通常，傳送優(yōu)良圖像質(zhì)量的設(shè)備都采用CCD圖像傳感器，而注重功耗和成本的產(chǎn)品則選擇CMOS圖像傳感器。但新的技術(shù)正在克服每種器體固有的弱點，同時保留了適合于特定用途的某些特性。這一部分與模擬攝像機相同。 l聲音傳感器即拾聲器或叫麥克風(fēng)，與傳統(tǒng)的話筒原理一樣。 A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將圖像和聲音等模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 基于CMOS模式的圖像傳感器模塊有直接數(shù)字信號輸出的接口，無須A/D轉(zhuǎn)換器；而基于CCD模式的圖像傳感器模塊如有直接數(shù)字輸出的接口，亦無須A/D轉(zhuǎn)換器，但由于此模塊主要針對模擬攝像機設(shè)計，只有模擬輸出接口，故需要進行A/D轉(zhuǎn)換。A/DA/D轉(zhuǎn)換器

9、轉(zhuǎn)換器圖像、聲音編碼器圖像、聲音編碼器 經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的圖像、聲音數(shù)字信號，按一定的格式或標(biāo)準(zhǔn)進行編碼壓縮。編碼壓縮的目的是為了便于實現(xiàn)音/視信號與多媒體信號的數(shù)字化；便于在計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)以及萬維網(wǎng)上不失真地傳輸上述信號。 目前，圖像編碼壓縮技術(shù)有兩種：一種是硬件編碼壓縮，即將編碼壓縮算法固化在芯片上；另一種是基于DSP的軟件編碼壓縮，即軟件運行在DSP上進行圖像的編碼壓縮。同樣，聲音的壓縮亦可采用硬件編碼壓縮和軟件壓縮，其編碼標(biāo)準(zhǔn)有MP3等格式。 控制器控制器 控制器是網(wǎng)絡(luò)攝像機的心臟，它肩負著網(wǎng)絡(luò)攝像機的管理和控制工作。如果是硬件壓縮編碼，控制器是一個獨立部件；如果是軟件編碼壓縮，控制器

10、是運行編碼壓縮軟件的DSP，即二者合而為一。l網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)攝像機的網(wǎng)絡(luò)功能，它采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，允許用戶從自己的PC機使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機的IP地址對網(wǎng)絡(luò)攝像機進行訪問，觀看實時圖像，及控制攝像機的鏡頭和云臺。 外部報警、控制接口外部報警、控制接口 網(wǎng)絡(luò)攝像機為工程應(yīng)用提供了實用的外部接口，如控制云臺的485接口，用于報警信號輸入輸出的I/O口。如紅外探頭發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)出現(xiàn)，發(fā)報警信號給網(wǎng)絡(luò)攝像機，網(wǎng)絡(luò)攝像機自動調(diào)整鏡頭方向并實時錄像；另一方面，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)攝像機偵測到有移動目標(biāo)出現(xiàn)時，亦可向外發(fā)出報警

11、信號。 應(yīng)用優(yōu)勢應(yīng)用優(yōu)勢 網(wǎng)絡(luò)攝像機不僅可基于計算機局域網(wǎng)用于區(qū)域監(jiān)控，如住宅小區(qū)監(jiān)控、辦公樓、銀行、商場等傳統(tǒng)地監(jiān)控；而且也能通過INTERNET用于新型地跨區(qū)域遠程監(jiān)控及網(wǎng)上展示，遠程兒童及老人看護、無人值守通信機房監(jiān)控、旅游景點網(wǎng)上演播、產(chǎn)品網(wǎng)上展覽等 5 5、什么是智能視頻監(jiān)控？、什么是智能視頻監(jiān)控？l現(xiàn)在越來越多的視頻被記錄下來，但由于時間的關(guān)系，這些視頻信息很少會被完整的分析。在這種情況下，智能視頻(Intelligent Video，IV)應(yīng)用程序由此發(fā)展起來。新的智能視頻(IV)系統(tǒng) 可獲取車牌的視頻圖像并將此信息數(shù)字化，然后與數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容進行交叉對比。人數(shù)統(tǒng)計和絆網(wǎng)則是智能

12、視頻(IV)應(yīng)用的另一些實例。 l由于在前端設(shè)備中提供了此類智能功能，可直接對原始數(shù)據(jù)進行分析，并減少工作人員的工作量。智能網(wǎng)絡(luò)攝像機永遠不會空閑，他始終出于警戒狀態(tài)，等待一個動作的觸發(fā)來啟動錄像。移動偵測功能可用于特定的警報設(shè)置，以適應(yīng)各種不同的特殊環(huán)境和事件強度。 l智能視頻將原始視頻數(shù)據(jù)變成可操作的信息。監(jiān)控系統(tǒng)提供的智能信息可支持決策者在緊急情況下作出高質(zhì)量的決策。而類似人數(shù)統(tǒng)計等新的商業(yè)機會將會出現(xiàn) IVIV應(yīng)用程序的智能實際上是對視頻圖像的一種數(shù)學(xué)分應(yīng)用程序的智能實際上是對視頻圖像的一種數(shù)學(xué)分析算法，及其對分析后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果的應(yīng)用。該功析算法，及其對分析后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果的應(yīng)用

13、。該功能所帶來的優(yōu)勢包括：能所帶來的優(yōu)勢包括：降低帶寬占用率 當(dāng)智能視頻應(yīng)用集成到網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備后，只需要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸更少的數(shù)據(jù)便可以達到與原來同樣的效果。 提高人力資源利用智能系統(tǒng)帶來更高的工作精度和更少的誤報警，提高發(fā)現(xiàn)威脅安全事件先兆的識別率。更好的決策支持同時提供音頻和視頻的分析。例如，玻璃破碎的聲音，一旦您在系統(tǒng)中預(yù)定義該聲音需要得到重視，那么該聲音會觸發(fā)PTZ網(wǎng)絡(luò)攝像機自動轉(zhuǎn)向到事發(fā)地點。5.1智能視頻監(jiān)控技術(shù)簡介l 智能視頻監(jiān)控的核心內(nèi)容之一是對特定目標(biāo)的自動跟蹤。目標(biāo)跟蹤可分為5個步驟，包括運動檢測、目標(biāo)分類、目標(biāo)(類型)跟蹤、行為分析和目標(biāo)(個體)跟蹤。l例如對人體的跟蹤：首先

14、從實時圖像序列(即視頻)中檢測出運動物體，再判定運動物體中的人體，然后跟蹤人體的運動軌跡，并分析和選定有異常行為的人，如在車站，機場等遺留包裹的人，最后對行為異常的人進行持續(xù)跟蹤。 l運動檢測是從圖像序列中將變化區(qū)域從背景圖像中提取出來。l目標(biāo)分類的目的是從檢測到的運動區(qū)域中將特定類型物體的運動區(qū)域提取出來。根據(jù)利用的信息的不同，目標(biāo)分類可以分為基于運動特性的分類和基于形狀信息的分類兩種方法。l目標(biāo)跟蹤是在連續(xù)的圖像幀間創(chuàng)建基于位置、速度、形狀、紋理、色彩等有關(guān)特征的對應(yīng)匹配。依據(jù)不同的跟蹤方法可分為基于模型的跟蹤、基于區(qū)域的跟蹤、基于活動輪廓的跟蹤、基于特征的跟蹤等l在特定情況下需要對跟蹤目

15、標(biāo)從類型細化到個體。這需要對目標(biāo)的行為進行分析和理解5.1智能視覺監(jiān)控技術(shù)簡介 l1 1）入侵檢測：）入侵檢測： 自動入侵檢測模塊，可以自動檢測出視頻畫面中的運動行為特征。入侵檢測既可以在固定攝像機上使用，也可以在PTZ 攝像機上使用。如：設(shè)定一個區(qū)域為防區(qū)，如果有人或者車輛闖入，那么機器會自動發(fā)出報警。l2 2）遺棄物檢測：）遺棄物檢測： 遺棄物檢測模塊，可以對遺棄物進行自動檢測當(dāng)物品（包裹、碎塊、行李等） 在某個防區(qū)內(nèi)被放置或遺棄的時候自動報警。此外，對于有人看管的物品，遺棄物檢測模塊可以將其忽略。l3 3）非法停車檢測：）非法停車檢測： 非法停車檢測模塊，可以對非法停留的交通工具進行檢測

16、當(dāng)交通工具在防區(qū)內(nèi)非法停留時發(fā)出報警。 l4 4）物品搬移檢測：）物品搬移檢測： 物品搬移檢測模塊，可以自動檢測物品搬移事件當(dāng)防區(qū)內(nèi)某特定位置的物品被拿走或搬走時發(fā)出報警l5 5）自動）自動PTZ PTZ 跟蹤：跟蹤：自主自動PTZ 智能跟蹤模塊，可以使攝像機對自身的云臺和變焦鏡頭進行自主PTZ 驅(qū)動，并自動控制PTZ 攝像機的進行云臺全方位旋轉(zhuǎn)和鏡頭縮放，針對被鎖定的運動目標(biāo)進行視覺導(dǎo)向的自動跟蹤，以確保跟蹤目標(biāo)持續(xù)以放大特寫畫面出現(xiàn)在鏡頭中央，這樣警衛(wèi)人員可以更清晰的看到信息，同時還可以用于事后取證。自動PTZ 跟蹤模塊彌補了固定攝像機監(jiān)控視野狹窄的缺點，是完善的安全監(jiān)控系統(tǒng)所必備的功能。

17、l6 6）徘徊檢測：）徘徊檢測：能夠自動檢測防區(qū)內(nèi)滯留超過所設(shè)定時間的入侵者（包括人和交通工具），發(fā)出報警并觸發(fā)其他工作。智能化視頻的實現(xiàn)方式智能化視頻的實現(xiàn)方式l 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)攝像機或編碼器為前端設(shè)備，加載視頻管理軟件的服務(wù)器、工作站為后端管理平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)?；诰W(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能視頻功能的實現(xiàn)主要分為以下幾種方式: 1、通過后端軟件服務(wù)實現(xiàn) 2、通過前端設(shè)備服務(wù)實現(xiàn) 3、前端、后端相結(jié)合的實現(xiàn)方式l1、通過后端軟件服務(wù)實現(xiàn)通過后端軟件服務(wù)實現(xiàn)l 這種實現(xiàn)方式是指通過運行在后端服務(wù)器的視頻管理軟件對前端攝像機傳輸回來的視頻流進行智能化的視頻分析，從而

18、實現(xiàn)對前端視頻信息的智能化處理；在采用這種智能視頻實現(xiàn)方式的系統(tǒng)中，前端視頻設(shè)備的職責(zé)是完成攝像的基本功能，只負責(zé)將鏡頭拍攝的視頻信息傳輸至后端，而不進行任何分析工作，前端視頻設(shè)備的壓力很??；相反，對于后端服務(wù)器或后端管理軟件，則不但需要負責(zé)日常視頻的實時瀏覽、視頻錄像即回放和日志事件的管理，同時還需負責(zé)對各路視頻進行智能分析，從而實現(xiàn)如移動偵測報警、視頻遮擋報警、聯(lián)動觸發(fā)報警等功能，以及人臉捕捉、車牌識別等應(yīng)用性功能。l 在大型監(jiān)控系統(tǒng)中，采用這種實現(xiàn)方式對后端管理資源帶來較大壓力，需要通過提高后端設(shè)備性能來緩解，如提高服務(wù)器配置、增加服務(wù)器數(shù)量等。l客戶端軟件 視頻瀏覽、報警信息瀏覽、轉(zhuǎn)臺控制、日志顯示、前端設(shè)備瀏覽、預(yù)制位設(shè)置、 支持寬屏顯示l2 2、通過前端設(shè)備服務(wù)實現(xiàn)、通過前端設(shè)備服務(wù)實現(xiàn)l 這種實現(xiàn)方式是指通過前端網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備對視頻信息進行智能分析，實現(xiàn)相應(yīng)的智能視頻功能。在這種系統(tǒng)中，前端攝像機往往通過嵌入式的視頻分析服務(wù)實現(xiàn)對拍攝的視頻進行分析，系統(tǒng)壓力分散在各個前端視頻設(shè)備上，但是由于所有的智能分析功能都通過前端視頻設(shè)備實現(xiàn)，而本身前端網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備的CPU資源有限，所以往往需要提高前端設(shè)備配置或者使用專用的視頻分析儀器共同作用，實現(xiàn)在前端進行視頻分析的功能。l智能視頻分析處理器 功能： 周界保護、遺留物體檢測、移走物體檢測、警戒線、逆行、P