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　　“監控”其實(shí)是一個(gè)組合詞，包含“監視”和“控制”的意思，在老版本《辭?！分芯谷粵](méi)有單獨詞條，而歸在“監控技術(shù)”內?！栋俣劝倏啤酚袉为氃~條，但卻是這么解釋?zhuān)?ldquo;監控系統是安防系統中應用最多的系統之一，視頻監控現在是主流。從最早的模擬監控到前些年火熱的數字監控再到現在方興未艾的網(wǎng)絡(luò )視頻監控。從技術(shù)角度出發(fā)，視頻監控系統發(fā)展劃分為第一代模擬視頻監控系統(CCTV)，第二代基于‘PC+多媒體卡’數字視頻監控系統(DVR)，第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統(IPVS)。”對這樣的詮釋當然是仁者見(jiàn)仁、智者見(jiàn)智，專(zhuān)業(yè)人士難免會(huì )略有微詞，而且其中只談及三代視頻監控系統。

　　對于第四代視頻監控系統又將如何詮釋?這就不再只是一個(gè)簡(jiǎn)單的定義和描述，而是涉及廣闊的行業(yè)領(lǐng)域，并且需要探討數字視頻監控跨界融合應用。當數字視頻監控已經(jīng)滲透并影響到人們工作、學(xué)習、生活中的方方面面，以物聯(lián)網(wǎng)為依托，以云計算為支撐的云視頻監控正在成為公共安全應用的全新模式。大數據挖掘技術(shù)和系統將使得數字視頻監控智能化處理提升到一個(gè)更高的水準。然而，無(wú)論數字視頻監控如何融合發(fā)展，就其實(shí)質(zhì)而言，在安防中視頻監控的發(fā)展仍然是延續如何更真實(shí)地“監視”和更有效地“控制”。無(wú)論視頻監控如何發(fā)展，都需要面臨三個(gè)基本問(wèn)題，這就是“如何獲取更加清晰影像?”、“如何擴大資料存儲容量?”和“如何增強智能控制能力?”下面圍繞視頻監控發(fā)展過(guò)程中這幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析。

　　技術(shù)演進(jìn)過(guò)程所帶來(lái)的權衡

　　在談?wù)撃M視頻監控系統前，不能忽略視頻監控設備的淵源其實(shí)可以上溯到人類(lèi)發(fā)明了鏡子的時(shí)代。當人類(lèi)不能再用肉眼的目力來(lái)監視時(shí)，必定要借助工具，鏡子就是最初的光學(xué)監控設備。通過(guò)改變光路的途徑和聚焦范圍，又衍生出潛望鏡、望遠鏡等監視裝置。光學(xué)的傳輸容量沒(méi)有問(wèn)題，但容易被阻隔成了大問(wèn)題?，F場(chǎng)觀(guān)看并做出反應不是問(wèn)題，但是記錄并保存就是問(wèn)題。隨著(zhù)照相和電影技術(shù)的出現，影像監視可以被保留，但由于顯像技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)處理而只能起到追溯作用，所以影像的清晰度還是有所保證的。

　　光電技術(shù)使得監控系統以“閉路電視”的名稱(chēng)而問(wèn)世，顧名思義就是一個(gè)封閉的系統，加之所賦予的安全防護應用，似乎不可避免地打下了深深的專(zhuān)用系統的烙印。最初的黑白電視使真實(shí)的世界展現大打折扣，直到彩色電視才還原了些許世界的本來(lái)面目。但是，基于電子掃描原理的影像對分辨率的解讀就是掃描線(xiàn)的數目。模擬電視信號可以遠程傳輸，但會(huì )隨著(zhù)距離變長(cháng)而信號衰減增大，而且容易受干擾，這就成為傳輸的大問(wèn)題。

　　這種基于模擬電視技術(shù)的系統直到出現錄像技術(shù)，才可以用磁帶方式保存，并及時(shí)查看，但還難以做到實(shí)時(shí)性控制。本世紀初隨著(zhù)數字化視頻的引入，數字硬盤(pán)錄相機改變了傳統電視錄像監控體系，并為擴展網(wǎng)絡(luò )應用提供了可能。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )攝像機的出現在很大程度上打破了模擬攝像機監控的局限，催生了全新的基于數字化和網(wǎng)絡(luò )化的數字視頻監控體系。正是在此基礎上，數字視頻監控才走上了公共安全的大舞臺，在行業(yè)應用中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，其最吸引人之處就在于采用硬盤(pán)存儲而實(shí)現視頻的即時(shí)回放查找功能，但是傳輸和存儲的矛盾也就出現了。最初的數字視頻若采用MPEG1壓縮標準，傳輸和存儲都無(wú)需很大容量，但過(guò)低的分辨率產(chǎn)生模糊不清的觀(guān)感;而采用MPEG2壓縮標準，具有可以模擬影響媲美的高分辨率，但需要很大傳輸和存儲容量。直到MPEG4和H.264技術(shù)的出現，才在視頻畫(huà)質(zhì)與傳輸和存儲找到了平衡點(diǎn)，正是因為數字視頻處理技術(shù)在解決傳輸、存儲和控制問(wèn)題上有所突破，所以數字視頻監控獲才得了巨大的發(fā)展。

　　視頻監控的“最后兩百米”

　　視頻監控是從部署攝像機開(kāi)始，進(jìn)而出現硬盤(pán)錄像機，再擴大到整個(gè)網(wǎng)絡(luò )化監控系統。而在此基礎之上，又在不斷地增加監控的終端節點(diǎn)，使攝像機的分布更加密集，這就要考慮到視頻監控“最后二百米”的問(wèn)題，這與一般網(wǎng)絡(luò )接入中的“最后一公里”問(wèn)題類(lèi)似，但又不盡相同。從有視頻監控開(kāi)始，傳輸帶寬的問(wèn)題就長(cháng)期存在。從模擬時(shí)代就開(kāi)始沿用的同軸線(xiàn)纜，到與網(wǎng)絡(luò )傍生的以太網(wǎng)絡(luò )和光纖網(wǎng)絡(luò )，都仍是視頻監控設備的傳輸主體。視頻監控應用的骨干往往采用高容帶寬的光纖網(wǎng)絡(luò )，而分支則需要借助于雙絞線(xiàn)和同軸線(xiàn)纜。在網(wǎng)絡(luò )系統中所談的“最后一公里”是針對由骨干線(xiàn)路到入戶(hù)的網(wǎng)段接入方式，而對于視頻監控中則與監控攝像機密切相關(guān)，就變成了“最后兩百米”的問(wèn)題。

　　數字視頻監控系統的IP網(wǎng)絡(luò )化似乎成為了一個(gè)趨勢，當攝像機都全面采用網(wǎng)絡(luò )攝像機后，那么最終還是由網(wǎng)絡(luò )“最后一公里”來(lái)解決一切問(wèn)題。這要從視頻監控的需求的特殊性來(lái)分析，問(wèn)題并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。首先，從視頻監控發(fā)展趨勢來(lái)看，對高清圖像質(zhì)量提出更高的要求，以求獲得最佳的畫(huà)質(zhì);其次，對視頻影像延時(shí)提出更短的要求，以求易于實(shí)現操控。于是傳統的數字壓縮技術(shù)屬于有損壓縮，并且具有固有的編碼延時(shí)總是存在，因此即便是將高清網(wǎng)絡(luò )攝像機作為視頻監控的唯一前端設備，也未必是最有效的手段。當采用高清無(wú)損傳輸技術(shù)的高清攝像機實(shí)現自由部署，借助同軸高清技術(shù)可在“兩百米”距離范圍內提供支持。

　　在解決同軸高清的技術(shù)中，模擬和數字曾經(jīng)共存，其中SDI憑借在廣電應用的成功而有跨界拓展的余地，但對于價(jià)格敏感的安防領(lǐng)域卻是有所限制。因此，市場(chǎng)需要新一代的數字同軸高清芯片的出現，并且可以無(wú)損地傳輸高清視頻達到兩百米，從而超越現有產(chǎn)品，有效地解決視頻監控“最后兩百米”的問(wèn)題。采用具有更高性?xún)r(jià)比的數字同軸高清傳輸芯片，可以將傳統的模擬攝像機改造為數字高清相機，而無(wú)需在前端壓縮，可以沿用原有線(xiàn)纜進(jìn)行高清視頻影像的超低延時(shí)的無(wú)損傳輸。

　　高清實(shí)時(shí)影像保存和智能處理

　　最有效的視頻監控系統，是能如實(shí)地保留實(shí)際現場(chǎng)的影像資料。在“最后二百米”采用數字同軸高清技術(shù)所獲得的高清視頻傳輸到視頻服務(wù)器，將可以進(jìn)行存儲和智能化處理。與網(wǎng)絡(luò )攝像機所傳輸的壓縮視頻流不同，高清視頻影像可以無(wú)損而超低延時(shí)地進(jìn)行即時(shí)視頻分析，并根據結果與前端攝像機進(jìn)行互動(dòng)而實(shí)現操控，同時(shí)也可以根據判斷，對于所需存儲影像資料選擇適合的分辨率。這是一種智能化的存儲方式，首先保證原始信息如實(shí)地得到監視，然后保證有用信息不會(huì )輕易丟失。對于重要的影像資料，特別是敏感時(shí)段內的影像資料，可以繼續上傳到后端服務(wù)器再處理，甚至視頻云的海量存儲器中。

　　智能視頻分析在數字視頻監控應用起到重要的作用，這也就體現在由監視到控制的有機統一。但視頻分析是有條件的，必須要保證攝像機所采集的影像滿(mǎn)足一定的分辨率才可以有效地處理，另外就是要具有足夠高性能的處理器才可以處理。智能視頻分析最初只能在后端借助于強大的服務(wù)器進(jìn)行處理，很難達到實(shí)時(shí)效果。之后開(kāi)始有采用高速嵌入式處理器，在前端服務(wù)器端進(jìn)行視頻分析處理，實(shí)時(shí)地對可能出現的異常情況進(jìn)行處理，并及時(shí)發(fā)出警報。智能攝像機可以完成一些簡(jiǎn)單的視頻分析處理，但功能非常有限。

　　要使數字視頻監控系統具有充分的高效的智能分析能力，系統分層的理念需要更加清晰。首先，必須保證由前端采集到無(wú)損且有超低延時(shí)的高清影像順利傳輸到前端的服務(wù)器，前端設備可以是高清攝像機，也可以是高清快球。其次，通過(guò)運行智能視頻算法軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻分析處理。然后，針對視頻分析結果進(jìn)行及時(shí)響應。需要提出的是，常規數字視頻壓縮后的影像并不適合有效的智能分析，原因在于，其一，無(wú)論是H.264還是H.265，所要追求的就是減少帶寬，因此必然損失許多原始影像信息;其二，壓縮和網(wǎng)絡(luò )傳輸的延時(shí)太長(cháng)，嚴重妨礙智能分析的實(shí)時(shí)性。

　　隨著(zhù)數字視頻監控的跨級融合應用，監控已經(jīng)不只是滿(mǎn)足了監視，而且要發(fā)揮更強的控制的作用?，F在工作現場(chǎng)和公共場(chǎng)所的場(chǎng)景，以及各個(gè)過(guò)程和流程都需要確保具有可靠的視頻記錄，并且在特殊事件出現的第一時(shí)間內要有應急處理。這都要依賴(lài)高速的視頻傳輸、海量的數據存儲和高效的智能處理，監控末梢的“最后兩百米”傳輸也將有效支持高清視頻所需要的海量存儲資源，并支持不斷提高的視頻分析技術(shù)。數字視頻監控融合發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)細化的階段，任何技術(shù)手段的演進(jìn)都是為各種新業(yè)務(wù)服務(wù)的，而技術(shù)體制也將呈現出多樣化，因此需要更多地關(guān)注與業(yè)務(wù)相結合的應用，才能使技術(shù)發(fā)揮更大的效果。