数字视频监控系统中计算机技术应用

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　　摘 要：视频监控技术作为我国科技时代的一种新型技术也在不断的应用到各个领域当中，并且在每一个领域中都发挥着至关重要的作用。随着该技术的不断应用，也在极大程度上促进了我国经济的发展。但是随着我国对于视频监控的需求量不断增加，因此传统的人工监控已经不能适应社会的发展需求，因此将智能化技术引入到视频监控中便具有了重要的意义。如今随着计算机技术的飞速进步，很多领域到开始引入计算机技术加以应用，数字监控领域也不例外，随着计算机技术的加入拓宽了其应用的范围，功能越来越强大。在数字监控系统运行的时候需要通过计算机技术开展全局的控制，进而保证其发挥其有意的功能。本文在分析数字监控系统发展现状的条件下，分析计算机技术在预警系统内部的深度应用，寄希望于对数字监控系统的发展有所帮助。
　　关键词：数字监控;计算机技术;深度应用
　　中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0022-02
　　随着视频监控的应用愈加广泛，由于所呈现的图像信息种类多且较为复杂，进而为监控管理员的工作带来一定的影响。随着信息时代的不断到来，对于视频监控技术的要求也就变得严格，因此在视频监控中引入智能化技术就变得至关重要，可以在一定程度上提高了信息采集的力度，并且能对所采集的信息进行有效的分析，从而更好的为用户提供有效的信息。如今随着计算机技术与数字技术的飞速发展，很多领域都应用到了数字监控技术，人们对于数字系统应用的研究也在不断的加深。随着数字监控系统的越来越复杂，功能的扩展需要应用计算机技术加以控制，为此本文将论述数字监控系统中计算机技术应用。
　　1 视频图像的概念
　　视频图像是一种将客观对象进行客观以及相似的描述，同时作为一种信息载体在人类社会活动中的应用也较为广泛。图像可以分为图和像两部分，首先对于图来说，其主要就是物体的投射光以及反射光的分布，这是实际存在的。而像便是通过人们的视觉系统进而将视觉信息进行综合以及统计，从而形成一定的印象以及认识，这是通过人们的感觉所形成的。因此将二者进行充分有效的结合，便形成了图像。在进行图像处理的过程中，若单独将图像看作二维或三维中光色差变化的分布，这样便是十分片面的。根据图像的记录方式可以将其分为模拟图像和数字图像两种。对于模拟图像来说，其主要是根据光或电等物理量的强弱变化，进而将图像的亮度信息进行充分的记录。对于数字图像来说，其主要是通过利用像素组成相应的二维矩阵，同时数字图像也在实际中应用的较为广泛。
　　2 数字监控系统的发展现状
　　视频监控系统发展的时间不长，但是发展速度极为快速。第一代的监控系统基于摄像机、线缆与监视器等几个模块。模拟CCTV具有一定的局限性，监控能力有限只能开展本地的监控，受到模拟视频以及传输线缆长度的限制。
　　第二代的视频监控为模拟-数字监控系统，采用的为一半数字与一半模拟的方案，信息传输仍旧采用线缆，通过DVR支持录像与回访。其存在的不足为，“模拟-数字”方案仍旧需要每个摄像机安装单独的线缆，导致布线较为复杂。同时因为录像没有保护，容易丢失。
　　第三代的全数字监控系统，以数字视频的压缩、传输与储存、播放为核心，同报警系统、门禁系统等完美的结合。其是基于TCP/IP网络协议，将监控模式拓展为分散与集中的模式，无限的拓展了监控的范围。在硬件层面应用A/D、D/A转换视频服务器，或内置网络摄像机将图像的处理放在监控点，通过无处不在的互联网，得到全范围的即插即用，因为为真正意义上的全数字监控系统。
　　3 基于计算机技术的数字监控系统构想
　　3.1 总体发展分析
　　如今的智能化数字视频监控系统可以实现网络化综合管理的目的，利用搭建的监控网络不仅仅具有模拟系统的全部功能，比如本地录像、本地回传播放等，还可以在无人值守的情况下，对于敏感区域进行实时的监控。在出现疫情的情况后，可以通过电话、局域网以及Web网页等向远端的电话、手机以及电脑等发送报警的信息。因为监控点以及控制中心采用的为网络的连接模式，可以开展多点的控制实时视频点播等功能。
　　3.2 系统的基本结构与功能分析
　　网络化的数字视频监控系统一般是基于Windows或者是Linux平台，一般含有的结构为：数字视频硬盘录像、数字视频控制以及数字视频服务器等三个模块。
　　对于数字视频硬盘录像，将摄像头获得现场实际情况经过光缆传递到视频服务器，经过视频服务器模块的压缩编码处理之后转变为数字视频信号，最后储存到硬盘的录像机内部。含有的功能为硬盘录像机的回显、录制以及查询等相关操作。
　　其二为数字视频的控制模块，其含有的功能为通过多种传输媒体，比如可以通过电话线、ATM以及ISDN等同远程的监控服务器搭建起通信连接。随着计算机技术的应有，在设备图表控制模块，用户只需要在地图上敲击相关的设备图标，就可以实现对于相关设备的調用与控制。如调节摄像机的图像、打开或关闭控制门、灯光的控制以及电话拨号控制等。还可以同声音、热敏以及烟敏等传感器配合成较为复杂的保安防范系统。网络化的多媒体视频监控系统内、图标的状态显示以及对话框的信息提示等模式，可以为用户提供多种的报警处理方法，使得用户可以随时的触发报警器，实现对于报警信息的处理。
　　系统内部含存在较为强大的报警联动处理能力，进而实现以报警响应为核心的集中式联动控制图像的切换以及其他设备的加入应用。在发生报警事件的时候，网络化的多媒体视频监控系统会依据报警的级别以及自身的处理权限等，分层次的在网络上显示处理的提示信息，帮助人们做出科学的决断。
　　3.3 数字式视频服务器的应用
　　数字式视频服务器是通过企业级的Internet作为基础网络平台，实现对于本地或者是远程的监控站点数字传输，数字式视频服务器可以设计的结构如下所示：在远端的受监控场地，具有若干个摄像机、相关的检测设备以及报警探头、数字传输设备等，通过自身具有的传输线路，将信息汇聚到多媒体的监控终端上，多媒体监控终端可以为一台PC机，也可以为专用的工业机箱构成的多媒体监控设备。除了含有处理信息以及完成本地所要求的相关功能外，系统通过视频压缩卡与通信接口卡，利用通信网络将这些信息传递到一个或多个客户的终端。尤其是这个功能，为数字视频服务器需要重点解决的难题。 　　4 视频监控智能识别的关键技术研究
　　4.1 数字视频压缩技术
　　随着视频监控的不断应用，将智能化技术应用到视频监控当中便具有了重要的意义，因此视频监控智能识别的技术也在极大程度上引起了国家和社会的高度重视，针对智能识别视频监控系统来说，首先应用的技術便是数字视频压缩技术。众所周知，传统的数字视频内部所包含的数据量十分巨大，因此数字视频压缩技术的开展便具有了一定的意义。根据相应的压缩标准，进行技术的开展，从而不断提高网络视频监控的效率。
　　4.2 数字视频网络传输技术
　　网络传输技术的应用与开展对于局域网以及广域网有着严格的要求，要求将其内部的可靠性传输、数据包定序以及低延迟传输等问题进行更好的解决。同时，为了更好的提高网络传输效率还要将IP组播技术以及QOS控制技术合理的应用其中，在降低网络传输压力的同时，为网络传输效率提供了保障。同时视频监控的质量也与视频传输的质量有着直接的关系，换句话来说，只有不断提高网络传输质量，才能为视频监控的质量提供保障。同时通过数字视频压缩技术进行数据压缩之后，仍然存在一定量的数据信息，并且数据传输的宽带也十分有限，因此网络编程技术以及IP组播技术等便成为了数字视频网络传输中的关键性技术。最后在网络传输技术的应用过程中，对于网络传输协议的要求也就越来越严格，因此只有选择合适的网络传输协议，才能为数字视频的传输的质量提供了有效性的保障。
　　4.3 视频存储和检索技术
　　视频存储和检索技术也是智能识别监控系统中的一个关键性技术。对于视频监控系统来说，其中的一个重要特点便是存储大量的视频记录，通过这些视频记录的存储与保留，进而方便工作人员的日后查看以及使用。同时，在视频数据存储的过程中，若仅仅依靠手动检索与查询，那将是十分困难的。因此便需要通过计算机技术，将检所查询的策略更好的实现，从而为用户呈现出完成的视频数据。传统视频存储都是通过小数据交叉进而不断对数据交易量的实现，其中每秒输入或者输出的数据量是其中的关键。然而对于这种存储模式来说，虽然可以实现视频存储的效果，但是会对视频数据的高效传输带来影响。其次传输流量、访问速度以及成本等都是视频存储服务器中重要的性能，也应值得不断考虑与研究。现如今对于视频数据的存储方式主要是文件存储系统以及数据库存储系统两种，其中文件存储系统的应用较为广泛。
　　4.4 监控场景运动检测技术
　　根据视频监控的场景不同，可以看出视频监控的焦点便是场景中的各种异常行为的出现与发生。这些行为的表现模式多数是以运动形式所呈现出来。因此监控场景的运动检测技术便是将场景中运动的行为利用计算机进行自动的监测，通过检测可以及时的产生相应的检测报告，对于一些危险的监控信息进行及时的报警，进而不断提高视频监控系统的工作效率。对于监控场景的运动检测技术的方法来说主要包括以下背景减除法、帧差法以及光流法等。
　　4.5 监控场景物体识别与跟踪技术
　　物体识别与跟踪技术是现阶段智能监控系统中的重要技术，主要是通过通过人工智能技术，进而将视频监控中的影像进行自动捕捉、识别以及追踪等功能，同时也能对监控视频中的人进行自动识别，并对其进行锁定以及跟踪，从而在很多领域中发挥着重要的作用。对于视频跟踪技术的方法来说主要有点跟踪、核跟踪以及轮廓跟踪等。其中点跟踪将所跟踪的对象用点表示出来，常用的数学模型有卡尔曼滤波和粒子滤。其次，核跟踪便是将跟踪的对象用一个几何区域所表示出来，跟踪常通过计算对象的运动进行。最后，轮廓跟踪为跟踪对象提供了精确的形状描述。这种方法可分为形状匹配和轮廓进化。
　　5 数字视频监控报警系统的功能设计
　　随着计算机科学技术的应用和发展，与网络技术相结合的数字视频监控报警系统成为了很多监控系统的必备功能模块。这一报警系统主要以计算机主机利用通讯接口和前端的视频监控设备相结合，在接收视频音频监控的数据功能时对异常数据进行报警处理。计算机科学技术的应用大幅的提升了系统的可靠性，也降低了系统结构的复杂性。同时利用信息网络技术和计算机科学技术可以更为有效的提升整个数字视频监控的报警功能，同时也大大提升了数字视频监控系统的推广应用。一般计算机视频监控系统分为前端、通信端口，数据采集设计几部分，通信设备主要是数字视频信号的传输设备，通过数字信息网络把前端摄像机采集的视频信号传送给监控系统主机，进而可以采集得到报警的信号。
　　6 结语
　　数字监控系统的结构较为复杂，涉及很多的高新技术综合，随着计算机技术的发展，可以为数字监控系统提供较为强有力的支撑，因此，为适应数字化的视频监控系统，视频信号的数字化是必然的趋势。
　　参考文献
　　[1] 谷湘煜，郑小龙.数字视频系统设计中的集成新概念（上）[J].电子产品世界，2006（15）：104.
　　[2] 尹贻安.基于网络传输的数字视频系统[J].黑龙江科技信息，2015（05）：29.
　　[3] Gene A.Frantz.数字视频的未来[J].电子产品世界，2005（19）：64.
　　[4] 黄俊文，刘仁义.软件实现的数字视频积分处理器[J].成都气象学院学报，1988（02）：59.
　　[5] 夏红燕.一种数字视频网络传输的设计与实现[J].电脑知识与技术，2017（27）：57-59.
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