视频监控技术简介与未来发展趋势（二）

    相关技术进展  

　　1、CMOS图像传感器技术的成熟  

　　监控摄像机的图像传感器正逐渐从传统的CCD向CMOS转变。这两种传感器各有长短，但一直以来，CMOS传感器的缺点渐渐减少。CMOS图像传感器低成本、高集成度为其主要特点，图像质量已不输于CCD。与基于CCD的探头相比，CMOS探头的集成度更高，因为CMOS传感器集成了许多外围处理功能，所需器件比CCD探头少，且CMOS探头的功耗要低得多。从整个系统来看，CMOS传感器可将成本大大降低。  

　　2、智能分析技术的发展  

　　IEEE在图像的智能分析等方面有比较大的成果，比如运动检测、人脸识别、目标跟踪等。  

　　运动检测是指在指定区域能识别图像的变化，检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。由于背景图像的动态变化，如天气、光照、影子及混乱干扰等的影响，使得运动检测成为一项相当困难的工作。早期的运动检测是对编码后产生的I帧进行比较分析，通过视频帧的比较来检测图像变化。目前常用的方法有背景减除（Background Subtraction）、时间差分（Temporal Difference）、光流（OpticalFlow）、运动向量检测法等。  

　　3、芯片技术为视频监视产品提供新方案  

　　IP摄像机通常集成了视频捕获、视频编码/处理和网络接口功能。在视频监控市场，能够支持这些功能的各种视频信号处理器芯片性能差异很大，但也是最能突显优势的产品。从功能需求最少的低端产品到高性能的采用多核数字信号处理器（DSP）芯片的高端产品，针对不同的市场，对视频信号处理器的要求差别很大。高性能的DSP芯片使视频处理器性能得到极大提升。这些DSP是催生智能摄像机的关键要素。正因为这些DSP，IP视频服务器才具备同时对多视频流进行智能管理的能力。  

　　4、视频压缩格式越来越先进  

　　以前的数字视频监控的图像格式主要以MJPEG与MPEG2为主。随着图像压缩技术的提高，出现了越来越先进的视频压缩格式，如MPEG-4，H.264，国内正在大力发展具有自主产权的AVS编码格式。视频压缩技术的发展为视频监控在图像传输、录像存储等方面带来极大的好处。
面临的主要问题与技术发展趋势  

　　目前，大规模的网络视频监控业务尚处于起步探索阶段，网络化、数字化、智能化是视频监控的必然趋势。面对这个大趋势，目前的视频监控在一些关键技术方面，存在着不少不足之处，主要表现在以下几个方面。  

　　1、媒体分发  

　　目前的视频监控系统在视频媒体的分发方面普遍处理得比较简单，一般采用用户直接对网络摄像机进行访问，或通过视频服务器进行简单的媒体转发处理，而面对越来越庞大的用户群，这种媒体传送方式将会成为图像传输的瓶颈。是否具备高效的媒体分发机制将成为判断视频监控系统优劣的一项重要指标。  

　　实际上，媒体分发是任何一个视频业务在发展到一定规模后必将面临的问题，视频监控可以与其他视频业务――比如IPTV――来共同研究视频分发的问题。未来的视频监控系统将会基于一个比较完善的媒体分发平台来传输实时视频信息与录像视频信息。  

　　2、录像存储  

　　目前，基于网络的视频监控系统基本上采用中心录像服务器来存储录像。中央录像服务器管理方便，安全可靠，但因为录像随时进行，数据流量大，对承载网带来很大压力。如果将录像存储边缘化，虽然可以减少视频流的数量，缓减承载网压力，但分散的录像数据将给录像的管理带来很大的麻烦，录像数据的安全性也将大大降低。由此可见，未来大量的存储需求发生的位置不可能由中心统一存储来承担，而大量的分布式、差异性存储却没有可用的技术方案。未来的视频监控系统要在录像存储方面进行合理的结构设计，才能满足实际的录像要求。  

　　3、并发调度  

　　目前的视频监控系统的用户在一个视频监控点上一般不存在并发需求，即便批量用户可能对同一视频监控点的信息有同时调用要求，这种调用也没有差异。在未来，系统服务的使用者来源多样化并且不可控，其使用目的存在同样的情况，监控系统对于同一监控点存在着并发的冲突调用问题，因此必须考虑优先权限和分配机制。  

　　4、计费  

　　目前的视频监控计费模式非常单一，通常以租用为主，或者只需考虑用户接入后使用的单一视频监控点的上传信息的时长或流量即可，其业务计费点和计费尺度无需太复杂，一般考虑简单的RADIUS协议即可。未来视频监控系统考虑的计费问题包括单用户对单资源的使用、单用户对多资源的使用、多用户对多资源的使用，这是单计费点和计费尺度、仅仅依靠目前的简明扼要单的计费协议所无法支持的。未来的系统应支持可灵活改变、可批量同时实施的多业务策略，支持上述各种业务策略的实时计费功能。  

　　5、分级  

　　目前的一些远程视频监控系统可以支持分级，但这种分级仅仅涉及内容分发的分级，对网络中其它子功能系统还是作为一级来考虑。  

　　未来视频监控系统需要考虑的分级决不仅仅是内容分配上的分级，因为全网中不同地区的服务提供商对于用户控制、业务管理、内容分配、运营支撑这四个层次分级要求是存在差异的，这一点上用户控制和业务管理上分级的需求更接近会议电视系统而不是简单的点到点会话系统，需要全部重新设计。  

　　6、业务融合  

　　目前的远程监控不考虑和其它业务系统之间的互相调用。未来的视频监控系统将和多个其它业务系统交叉调用，不同系统之间的多层互通和资源共享是必须考虑的问题。  

　　结束语  

　　从以前的模拟监控到现在的数字监控；从落后的现场监控到先进的远程监控；从有人值守监控到现在的无人值守监控，视频监控正朝着数字化、网络化、规模化方向蓬勃发展。当然，目前仍存在着不少需要进一步探讨的问题。相对于其他通信业务，视频监控业务显得比较年轻，视频监控市场目前也尚未出现能够控制整个市场的领导者。对于各通信设备厂商以及电信运营商而言，视频监控将会是很好的发展机会。