隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)的飛速發(fā)展,在監(jiān)控系統(tǒng)迅速普及化及規(guī)模化發(fā)展進(jìn)程中,傳統(tǒng)人為監(jiān)控的局限性越來越突出,體現(xiàn)著未來視頻監(jiān)控?cái)?shù)字化、智能化發(fā)展趨勢(shì)的智能視頻監(jiān)控技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注和重視。智能視頻監(jiān)控技術(shù)是在不需要人為干預(yù)情況下,利用計(jì)算機(jī)視覺和視頻分析方法進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)化分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中目標(biāo)的定位、識(shí)別、跟蹤和行為識(shí)別。
軍隊(duì)作為國(guó)家武器、人民的衛(wèi)士，肩負(fù)著極其重要的責(zé)任，軍隊(duì)建設(shè)關(guān)系著國(guó)家的安全和穩(wěn)定、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活安居樂業(yè)。由于軍隊(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保密性高，站內(nèi)機(jī)房及設(shè)備眾多，站幅面積大、管理難度大。
基于物聯(lián)網(wǎng)理念的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、計(jì)算處理和智能分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控人員狀態(tài)和態(tài)勢(shì)信息的實(shí)時(shí)掌握，以達(dá)到對(duì)關(guān)注對(duì)象動(dòng)態(tài)掌控、精確管理和科學(xué)決策指揮，從而可以用最少的人員便能夠?qū)崿F(xiàn)多種情況下的管理。
一、視頻監(jiān)控智能化
本章按照視頻采集、視頻編碼和智能分析的串行流程進(jìn)行描述，通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)監(jiān)控智能化，一是提高攝像機(jī)內(nèi)嵌采集芯片、處理芯片的智能化程度，二是提高后臺(tái)系統(tǒng)的智能分析水平。
（一）全景視頻
全景視頻是一種全景覆蓋、大視野的圖像視頻呈現(xiàn)方式，有效增加了監(jiān)視范圍，極大增強(qiáng)了用戶的視覺感知效果，更加符合人眼觀察習(xí)慣。全景視頻通過兩種手段可以獲得：
（1）利用視頻拼接技術(shù)，將普通網(wǎng)絡(luò)攝像頭作為輸入，通過視頻幀的配準(zhǔn)、視頻幀的融合以及投影顯示三大部分功能，將多個(gè)攝像頭拍攝的圖像合成全景圖像，以便監(jiān)管無死角的整合過程。視頻拼接其基本步驟主要包括以下幾個(gè)方面：攝像機(jī)的標(biāo)定、傳感器圖像畸變校正、圖像的投影變換、匹配點(diǎn)選取、全景圖像拼接（融合），以及亮度與顏色的均衡處理等關(guān)鍵技術(shù)。
（2）利用魚眼全景攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)無死角的全景監(jiān)控。當(dāng)下主流全景攝像機(jī)采用吊裝與壁裝方式可分別達(dá)到360°與180°的監(jiān)控效果。魚眼攝像頭所取景的圖像，經(jīng)過攝像機(jī)內(nèi)部主芯片的圖像處理技術(shù)，對(duì)球面圖像進(jìn)行修正和圖面展開的經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)化為適合人眼的正常平面視圖。通常一個(gè)監(jiān)控室使用一臺(tái)魚眼攝像機(jī)即可。
不過，魚眼全景攝像機(jī)也不是萬能的，它作為一個(gè)廣角攝像機(jī)，景深和焦距是很小的，能夠看清人臉的范圍半徑是5米。所以，將魚眼攝像機(jī)和傳統(tǒng)攝像機(jī)結(jié)合在一起使用，既能看到整個(gè)場(chǎng)景，又可以通過普通攝像機(jī)進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
（二）SVAC標(biāo)準(zhǔn)與編碼
SVAC（Surveillance Video and Audio Coding）即《安全防范監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的簡(jiǎn)稱，是第一個(gè)旨在解決安全防范監(jiān)控行業(yè)獨(dú)特要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)確立中國(guó)公安和犯罪預(yù)防體系來說十分重要。SVAC標(biāo)準(zhǔn)在2011年5月1日正式實(shí)施，成為政府合同的首選協(xié)議，適用于參與安全防范監(jiān)控行業(yè)的所有提供商。
SVAC標(biāo)準(zhǔn)的八大技術(shù)創(chuàng)新包括：
支持高精度視頻數(shù)據(jù)，在高動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景提供更多圖像細(xì)節(jié)，減少編解碼環(huán)節(jié)的圖像信息損失。
采用幀內(nèi)4×4預(yù)測(cè)與變換、上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼（CABAC）等技術(shù)提高編碼效率，在獲得更好圖像質(zhì)量的同時(shí)也能獲得更高的編碼效率。
支持感興趣區(qū)域（ROI）變質(zhì)量編碼，在網(wǎng)絡(luò)帶寬存儲(chǔ)空間有限的情況下，提供更符合監(jiān)控需要的高質(zhì)量視頻編碼。
支持可伸縮視頻編碼（SVC），滿足不同傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境的需求。
支持代數(shù)碼書激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(ACELP)和變換音頻編碼（TAC）切換的雙核音頻編碼，保證對(duì)語音和環(huán)境（背景）聲音均有較好的編碼效果。
支持聲音識(shí)別特征參數(shù)編碼，避免編碼失真對(duì)語音識(shí)別和聲紋識(shí)別的影響。
支持監(jiān)控專用信息（絕對(duì)時(shí)間、智能分析結(jié)果、報(bào)警信息），便于視音頻內(nèi)容的有效管理和綜合利用。
支持加密和認(rèn)證，保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的保密性、真實(shí)性和完整性。
SVAC支持加密，通過信源編碼保證了軍隊(duì)監(jiān)控的視頻數(shù)據(jù)安全。SVAC編碼支持報(bào)警信息的融合，這將視頻數(shù)據(jù)與其他報(bào)警數(shù)據(jù)從感知層方面聯(lián)動(dòng)成為可能。其他特點(diǎn)也顯示其在安防監(jiān)控領(lǐng)域的強(qiáng)適應(yīng)性。
（三）視頻智能分析
視頻智能分析，英文叫Intelligent Video Analysis(簡(jiǎn)稱IV), 就是使用計(jì)算機(jī)圖像視覺分析技術(shù)，通過將場(chǎng)景中背景和目標(biāo)分離進(jìn)而分析并追蹤在攝像機(jī)場(chǎng)景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)。用戶可以根據(jù)的視頻內(nèi)容分析功能，通過在不同攝像機(jī)的場(chǎng)景中預(yù)設(shè)不同的報(bào)警規(guī)則，一旦目標(biāo)在場(chǎng)景中出現(xiàn)了違[1] 反預(yù)定義規(guī)則的行為，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，監(jiān)控工作站自動(dòng)彈出報(bào)警信息并發(fā)出警示音,用戶可以通過點(diǎn)擊報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)報(bào)警的場(chǎng)景重組并采取相關(guān)措施。
智能視頻系統(tǒng)要解決的問題有兩個(gè)：一個(gè)是將監(jiān)管者從繁雜而枯燥的“盯屏幕”任務(wù)中解脫出來，由機(jī)器來完成這部分工作，另一個(gè)是在海量視頻數(shù)據(jù)中快速搜索到想要找的圖像。監(jiān)管者盯著屏幕電視墻超過10分鐘后將漏掉90%的視頻信息而使這項(xiàng)工作失去意義。智能視頻監(jiān)控主要優(yōu)勢(shì)在于（1）快速的反應(yīng)時(shí)間：毫秒級(jí)的報(bào)警觸發(fā)反應(yīng)時(shí)間；（2）更有效的監(jiān)視：保安人員只需要注意相關(guān)信息；（3）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索和分析功能：能提供快速的反應(yīng)時(shí)間和調(diào)查時(shí)間。智能視頻系統(tǒng)將監(jiān)控從以往的“被動(dòng)監(jiān)控”變?yōu)?ldquo;主動(dòng)監(jiān)控”。在監(jiān)所應(yīng)用中，將有效控制監(jiān)控范圍內(nèi)的警戒線、人員異動(dòng)、區(qū)域看防、劇烈運(yùn)動(dòng)、值崗等所有動(dòng)靜。
智能分析包括以下幾種類型：
（1）診斷類智能分析。診斷類智能分析主要是針對(duì)視頻圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、增益失衡、云臺(tái)失控、畫面凍結(jié)等常見的攝像頭故障、視頻信號(hào)干擾、視頻質(zhì)量下降進(jìn)行準(zhǔn)確分析、判斷和報(bào)警。
（2）識(shí)別類智能分析。該項(xiàng)技術(shù)偏向于對(duì)靜態(tài)場(chǎng)景的分析處理，通過圖像識(shí)別、圖像比對(duì)及模式匹配等核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車、物等相關(guān)特征信息的提取與分析。在監(jiān)所實(shí)際應(yīng)用中，識(shí)別類智能分析主要包括：①入侵檢測(cè)是智能視頻分析案例中應(yīng)用最廣泛的功能，它通過設(shè)置虛擬警戒線或虛擬區(qū)域，自動(dòng)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)入、離開、出現(xiàn)、消失的可疑對(duì)象并及時(shí)報(bào)警；②遺棄物檢測(cè)，通過設(shè)置特定區(qū)域，當(dāng)區(qū)域中出現(xiàn)遺棄物時(shí)，及時(shí)檢測(cè)到目標(biāo)物體并及時(shí)發(fā)出報(bào)警；③特殊物品的異常移動(dòng)等。
（3）行為類智能分析。該項(xiàng)技術(shù)側(cè)重于對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的分析處理。典型的功能有：防區(qū)入侵檢測(cè)、圍墻翻越檢測(cè)、絆線穿越檢測(cè)、物品偷盜檢測(cè)等。
二、視頻與其他感知手段融合
（一） 與生物特征融合
多模態(tài)生物特征融合識(shí)別技術(shù)，主要研究利用單一生物特征或者綜合利用多種生物特征結(jié)合視頻、圖像對(duì)人的身份進(jìn)行驗(yàn)證和查詢的技術(shù)，包括動(dòng)態(tài)人臉圖像識(shí)別技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)、多模態(tài)生物特征融合技術(shù)、多種生物特征綜合應(yīng)用技術(shù)等。其中，動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別預(yù)警技術(shù)綜合利用人臉識(shí)別技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)，在非配合的情況下對(duì)犯罪嫌疑人和重點(diǎn)人員進(jìn)行身份識(shí)別和管控，主要包括動(dòng)態(tài)人臉圖像采集技術(shù)、人臉檢測(cè)和跟蹤技術(shù)、人臉圖像質(zhì)量評(píng)估技術(shù)、人臉特征提取和比對(duì)技術(shù)、低質(zhì)量人臉圖像增強(qiáng)技術(shù)、移動(dòng)人臉圖像驗(yàn)證技術(shù)、大規(guī)模監(jiān)控人臉識(shí)別應(yīng)用技術(shù)等。
（二） 與無線技術(shù)結(jié)合
在已安裝的攝像機(jī)上面安裝Zigbee、藍(lán)牙、UWB(Ultra Wideband，超寬帶）、RFID(Radio Frequency ldentification，無線射頻識(shí)別）等定位基準(zhǔn)模塊或基站，實(shí)現(xiàn)視頻與通信/定位/報(bào)警信息通過SVAC統(tǒng)一編碼嵌入，通信/定位/報(bào)警信息與視頻信息融合傳輸成為可能。
被監(jiān)管人員可佩帶電子腕帶等設(shè)備，對(duì)其實(shí)時(shí)定位。
監(jiān)管者可佩帶安全警戒終端，對(duì)監(jiān)控人員的執(zhí)勤狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生跌倒、扭打、暈倒或其他緊急情況時(shí)，安全終端通過基站將信息傳至后臺(tái)。
定位信息與視頻信息的融合也分為多種類型：（1）通過DVR等設(shè)備的視頻輸入和開關(guān)量/RS485等輸入實(shí)現(xiàn)設(shè)備級(jí)聯(lián)動(dòng)；（2）通過視頻平臺(tái)與定位報(bào)警信息實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)動(dòng)；（3）通過SVAC方式將視頻信息與報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)一編碼，實(shí)現(xiàn)感知級(jí)聯(lián)動(dòng)。
三、與其他監(jiān)控系統(tǒng)信息共享
物聯(lián)網(wǎng)的理念是將各種智能終端進(jìn)行實(shí)時(shí)接入，并通過多種方式實(shí)現(xiàn)信息共享，打破煙囪系統(tǒng)之間的信息孤島。
監(jiān)所綜合監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)部隊(duì)內(nèi)部值班室、侯問室、詢問室、槍庫、服務(wù)窗口、出入通道和周界等重點(diǎn)部位的監(jiān)控資源進(jìn)行整合，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)信息共享。
四、結(jié)束語
隨著“國(guó)家應(yīng)急體系”、“科技強(qiáng)軍”等重大工程項(xiàng)目在全國(guó)的不斷推進(jìn)，軍事設(shè)施領(lǐng)域?qū)Π踩婪逗同F(xiàn)場(chǎng)記錄報(bào)警系統(tǒng)的需求與日俱增，要求越來越高，國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控市場(chǎng)前景良好。智能視頻相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用隨著視頻監(jiān)控市場(chǎng)規(guī)模的不斷壯大也將從相對(duì)集中的區(qū)域向各行業(yè)大幅度的伸展。將智能視頻分析與檢測(cè)技術(shù)與安防監(jiān)控行業(yè)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建可靠實(shí)用的智能分析應(yīng)用，安防監(jiān)控的智能應(yīng)用發(fā)展步伐將更快速。
智慧邊防——無線通信系統(tǒng)解決方案
