新工艺、新材料、新技术应用

新工艺、新材料、新技术应用（编写标书时使用）随着通信、计算机、多媒体技术的发展，以及安防、金融、教育等行业日益增 涨的客户需求，大型的远程视频监控系统正在全国各地迅速地建设起来。视频监控 在经历了模拟监控、数模结合监控、全数字化监控的发展后，正朝着网络化、平台 化、大型化、综合化的方向发展。传统的视频监控技术已无法满足新的业务需求与新的业务模式。视频监控的发 展，越来越需要各种技术的综合，并且不断创新。未来的视频监控系统将是各种先 进技术的集大成者。下面简要阐述目前视频监控需要用到的各种主流技术。 流媒体技术实时视频监视与录像回放是视频监控的两大重要基本业务，其本质是将视频源 上的多媒体数据传送到视频接收端。实时视频监视要求完成视频的实时传输，具有 很强的实时性；录像回放则类似于VOD业务，具有一定的实时性（但并非很强），要 求画面清晰流畅，并且能完成各种播放控制操作。我们可以将前端的摄像机看成是实时的A/V源,而将录像文件看成是存储的A/V 文件，那么目前解决此类问题的一个很好的办法便是运用流媒体技术。我们知道，流式传输及流媒体（St reamingMedia）是为了解决信息传输实时性 问题而开发的。流式传输主要指通过网络传输媒体（如音频、视频等）的技术总称， 其特定含义为通过网络将音视频等信息传输到用户终端播放时，无须等全部文件下 载完毕才可播放，而是将连续的音视频信息压缩后放于服务器，用户终端播放时只 要将开始部分的内容存入其内存，其余数据流由用户终端在后台继续接收并播放， 直至播放完毕或用户中止操作。这样，用户播放媒体的等待时间将显著减少，且无 须太大缓存。流媒体指使用流式传输技术的连续时基媒体。流式传输主要是为了区别于下载传输而提出的。传统的下载转输方式有两个基 本条件，一是基于文件操作，二是文件要全部下载后才能使用（播放）。对于实时视 频监视而言，不存在文件的概念，因此无法用“下载”的方式实现。对于录像业务， 录像数据可以以文件形式存在，但是，如果录像数据如果必须等完全下载后才能播 放的话，会带来很大的时延，用户无法忍受。所以，比较理想的方式是采用流式传输。实现流式传输有顺序流式传输( ProgressiveStreaming )和实时流式传输(RealtimeStreaming)两种方法。视频监控业务主要采用实时流式传输。HBBBSL为采用流媒体技术的视频监控系统架构示意图。网络摄像机可以看成是一台提幅h *下里4轴as ire匸盟我菩Pot苣證at去肩域发 OS -fTftfl*；*叱单 iI，麗魏5?立蕭：IIIIM IIHin供实时 A/V 源的服务器，当用户请求进行实时监视时，网络摄像机采用实时流式传 输方式向用户终端传送监控画面。考虑到多个用户同时访问网络摄像机将带来流量 瓶颈等问题，可以使用视频服务器来进行中转，让视频服务器来提供强大的负载能Presence 可以很好地为服务于视频监控技术提到Presence，大家首先想到的肯定是即时通信(IM)。而Presence技术与视 频监控的结合似乎是一个比较新的提法。以传统方式来思考，似乎两者没有太大瓜 葛。其实不然，Presence可以很好地为服务于视频监控。Presence，也作Presenceinformation”中文一般译为呈现”用以传达用 户状态以及用户通过一组设备进行通信的能力。Presence最常用于即时通信工具中, 比如，在很多 iM 软件中有：联机、忙碌、离开、显示为脱机等状态。这些便称为Presence 状态”，它们表征了用户当前所处的某种状态。同时，这些状态还反映 出与该用户与其他用户进行通信的能力，比如若用户处于“脱机”状态的话，别的用户便不能用即时消息与之通信。 几种主流的技术在视频监控系统中的应用(2)一个最简单的Presence过程如下：一个用户(称为Watcher)订阅(SUBSCRIBE) 他感兴趣的另一用户(Presentity)的Presence状态，Presentity接受订阅请求。 以后Presentity的状态发生变化之后他会发布(PUBLISH)自己的新状态，这个新 状态会通知(NOTIFY)给闻3七cher。下图给出的是RFC2778提出的Presence模型。.WNDneOtO157V FuaobflctenlaHisnt*LwwIF giu IDNoneNbnO157弓 jBmmapfrrtsotdflfla .Mil 口 Mnoww.O CstBonryLmmr1 1 am id1 1.IM- 3.Wi从系统的角度来看，视频监控中的各个监控前端设备与 IM 系统中的用户有很多 相似之处，比如说，系统应时刻了解各监控前端设备：（1）是否已登录到系统；（2） 具备什么样的能力集（比如支持何种编码方式，是否支持加密，是否支持远程 PTZ 控制）；（3）是否正在被用户访问，以及被哪些用户访问等等。不难发现，以上这些“状态”的维护正是Presence技术的擅长之处。可见，如 果能将Presence的技术成果运用到视频监控系统中，将会带来很大的方便。 智能视频监控是网络化视频监控领域最前沿的应用模式之一智能视频（IV，IntelligentVideo）源自计算机视觉（CV， ComputerVision） 技术。计算机视觉技术是人工智能（AI, ArtificialIntelligent）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，从而使计算能够通过数字图像处理和 分析来理解视频画面中的内容。视频监控中所提到的智能视频技术主要是指：“自动的分析和抽取视频源中的关 键信息。”如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。建造视频监控系统的目的，一是为了视觉上的延伸把处于别地的画面通过网络与设备“拉近”到眼前，因此有了远程监控；二是为了智力上的延伸让系 统自动为我们分析问题并解决问题，于是有了智能监控。当然，后者是更高层次上 的要求，但也是视频监控今后发展的必然要求。传统的视频监控系统缺乏智能，在很大程度上依赖于人的判断。然而，人类有 着自身难以克服的弱点，比如：（1）人力有限，人的反应与处理速度有限，导致我 们在指定的时间内能够进行监视的地点有限。这也就意味着各个被监控点并非每时 每刻都处于监控当中。（2）人并非一个可以完全信赖的观察者，无论是在观看实时 的视频流还是在观看录像回放的时候，由于自身生理上的弱点，我们经常无法察觉 安全威胁，从而导致漏报现象的发生。从上述分析来看，当开展大规模视频监控以后，智能监控实际上已不是可有可 无的装饰品，而是系统所必备的一种能力。否则，巨大的投资将由于缺乏人力资源 的跟进以及人类自身的弱点，而有可能变为一种浪费。 智能视频技术可以在很多地方得到应用。比如：（1）高级视频移动侦测：在复杂的天气环境中（例如雨雪、大雾、大风等）精 确地侦测和识别单个物体或多个物体的运动情况，包括运动方向、运动特征等。（2）物体追踪：侦测到移动物体之后，根据物体的运动情况，自动发送 PTZ 控制指令，使摄像机能够自动跟踪物体，在物体超出该摄像机监控范围之后，自动 通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪。（3）人物面部识别：自动识别人物的脸部特征，并通过与数据库档案进行比较 来识别或验证人物的身份。此类应用又可以细分为“合作型”和“非合作型”两大 类。“合作型”应用需要被监控者在摄像机前停留一段时间，通常与门禁系统配合使 用。“非合作型”则可以在人群中识别出特定的个体，此类应用可以在机场、火车站、 体育场馆等安防应用场景中发挥很大的作用。几种主流的技术在视频监控系统中的应用（3）（4）车辆识别：识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征，并反馈给监控者。 此类应用可以用在被盗车辆追踪等场景中。（5）非法滞留：当一个物体（如箱子、包裹、车辆、人物等）在敏感区域停留 的时间过长，或超过了预定义的时间长度就产生报警。典型应用场景包括机场、火 车站、地铁站等。（6）交通流量控制：用于在公路上监视交通情况，例如统计通过的车数、平均 车速、是否有非法停靠、是否有故障车辆等等。