智能視頻監(jiān)控技術(shù)的問題與對策

張巍++楊濤++王娜++伍嘉亨++王廣輝

摘 要 目前，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有視頻實(shí)時(shí)和直觀的優(yōu)勢，但卻無法用于提供實(shí)時(shí)行為識別矛盾?；谶@一背景前提，提出以智能視頻監(jiān)控技術(shù)來彌補(bǔ)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷，將被動(dòng)監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)識別安全威脅，將一般監(jiān)控系統(tǒng)的事后分析轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑昂褪轮械姆治鲱A(yù)警，減少因人為因素造成的誤報(bào)和漏報(bào)，將操作人員從繁冗的監(jiān)控工作中得到解放，進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)化、智能化的視頻監(jiān)控發(fā)展之中，是未來智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】智能視頻監(jiān)控系統(tǒng) 威脅 預(yù)警 網(wǎng)絡(luò)化 智能化

21世紀(jì)的恐怖襲擊與破壞事件在范圍、規(guī)模、手段等方面都達(dá)到了極為嚴(yán)重的程度，而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷跟進(jìn)，其破壞程度有顯著的擴(kuò)大趨勢。再加上社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，社會各類矛盾不斷激增，惡性突發(fā)事件此起彼伏，且具有廣泛性、長期性、復(fù)雜性的特征。智能視頻監(jiān)控技術(shù)作為有效的安防系統(tǒng)措施，其直觀、方便的特點(diǎn)被使用在諸多場合，特別是近年來電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)分析能力等技術(shù)的不斷提升，視頻監(jiān)控技術(shù)也得到了空前發(fā)展，進(jìn)入到了全新的時(shí)代，受到了多方的關(guān)注和支持。

1 視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展

很多用戶對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提出了24小時(shí)全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控、在終端實(shí)時(shí)看到流暢監(jiān)控畫面等更高的要求，這就使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要做到真正的信息數(shù)字化、編碼壓縮化和協(xié)議開放化，以此為視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)方向，大力推進(jìn)視頻數(shù)字化和視頻智能化的發(fā)展進(jìn)度，保證智能視頻監(jiān)控技術(shù)的創(chuàng)新。

1.1 視頻數(shù)字化

視頻數(shù)字化的發(fā)展模式本質(zhì)上改變了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信息采集、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)控制等方面的結(jié)構(gòu)，最重要的是在視頻流編解碼與其數(shù)字傳輸方面的優(yōu)勢，新發(fā)展的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)視頻圖像編碼與傳輸技術(shù)，相對之前的MPEG4/AVC標(biāo)準(zhǔn)，除了顯著增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力外，還大幅提升了壓縮編碼的工作效率。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的AVS編碼格式也在這個(gè)時(shí)代大力發(fā)展，在碼率相同的情況下，AVS編碼格式可以獲得更高的主客觀質(zhì)量。質(zhì)量高的視頻壓縮技術(shù)為現(xiàn)代智能視頻監(jiān)控技術(shù)提供了壓縮比更高的視頻和監(jiān)控文件，同時(shí)也降低了對視頻傳輸效率和存儲空間的需求，逐漸適應(yīng)了現(xiàn)代人的工作需求。

1.2 監(jiān)控智能化

視頻監(jiān)控技術(shù)的智能化表現(xiàn)是計(jì)算機(jī)視覺在視頻分析中的一種使用，在傳統(tǒng)意義上與監(jiān)控系統(tǒng)具有顯著區(qū)別，主要是變被動(dòng)監(jiān)控為主動(dòng)監(jiān)控，自動(dòng)檢測和識別潛在威脅并及時(shí)做出響應(yīng)。監(jiān)控智能化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常有兩種：一種是主動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的主動(dòng)攝像機(jī)不僅可以明確場景活動(dòng)，還可以選擇性的對特定事件進(jìn)行關(guān)注，根據(jù)不同事件與不同主題，對監(jiān)控對象進(jìn)行實(shí)時(shí)選擇。另一種是分布式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過這種系統(tǒng)將通信信號的各網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行中心連接，不僅可以生成圖像分析視頻，還能夠確定存儲資源和傳送高質(zhì)量視頻給終端客戶，減少系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的成本支出，提升工作效率。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是在行為判別技術(shù)和視頻系統(tǒng)應(yīng)用的結(jié)合基礎(chǔ)上發(fā)展而成，是一種先進(jìn)的監(jiān)控管理系統(tǒng)，也是將現(xiàn)場各個(gè)相對獨(dú)立的前端攝像頭進(jìn)行統(tǒng)一整合，進(jìn)而施行一致性管理的完整系統(tǒng)。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將各部分內(nèi)容統(tǒng)一整合，組成一個(gè)完整的攝像頭傳感系統(tǒng)進(jìn)行智能視頻監(jiān)控。以此為基礎(chǔ)搜集現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過分析技術(shù)將圖像智能轉(zhuǎn)向事故地，聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)分析和決策能力，對現(xiàn)場事件有效遏制。再加上智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)操作簡單，幫助決策者根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行決策指揮，保證工作環(huán)境健康、安全。

3 存在問題與發(fā)展趨勢

目前，智能視頻監(jiān)控的技術(shù)與算法眾多，但目標(biāo)分割與實(shí)時(shí)跟蹤始終是制約整個(gè)系統(tǒng)性能的弱點(diǎn)，同時(shí)遮擋也是對系統(tǒng)性能影響較大的問題之一，尤其是特定目標(biāo)與遮擋之間的復(fù)雜問題，目前的技術(shù)與算法還不能有效解決。由此，隨著智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)和其他相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，抗干擾性成為了當(dāng)前智能視頻監(jiān)控技術(shù)急需解決的重要問題。

當(dāng)下智能視頻監(jiān)控技術(shù)的行為理解還處于初級階段，研究僅限于簡單的定義、分類和簡單運(yùn)動(dòng)模式的分析。對復(fù)雜行為的定義和現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)模式的推廣，到復(fù)雜場景下自然語言的描述，這樣的智能化發(fā)展趨勢將成為未來視頻監(jiān)控系統(tǒng)重要的研究方向，也是未來監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，勢必為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展帶來更為全面的突破。

4 結(jié)論

智能視頻監(jiān)控技術(shù)作為新一代的視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢，具有廣闊的發(fā)展前景，但規(guī)模較大的監(jiān)控中心核心關(guān)鍵還處于初級發(fā)展階段，還需要更多的技術(shù)和信息添加其間。而物聯(lián)網(wǎng)的大力發(fā)展，以及數(shù)據(jù)時(shí)代的進(jìn)步為這一技術(shù)的創(chuàng)新帶來了更大的生機(jī)與挑戰(zhàn)。一項(xiàng)關(guān)于“大數(shù)據(jù)研發(fā)”的計(jì)劃中就包含了有關(guān)智能視頻監(jiān)控技術(shù)的研究項(xiàng)目，該類項(xiàng)目與傳統(tǒng)利用廣泛選取對象的單一場景研究有顯著區(qū)別，旨在通過直覺認(rèn)知行為和知識推理來增加場景的理解，該計(jì)劃被認(rèn)為能夠建立廣泛的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，得到一個(gè)更加完整的視覺智能監(jiān)控效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]黃凱奇，陳曉棠，康運(yùn)鋒，譚鐵牛.智能視頻監(jiān)控技術(shù)綜述[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2014（03）：25-26.

作者單位

1.華北油田公司第一采油廠 河北省任丘市 062552

2.華北油田公司采油工程研究院 河北省任丘市 062552