數字視頻監控系統中計算機技術應用
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摘 要：視頻監控技術作為我國科技時代的一種新型技術也在不斷的應用到各個領域當中，并且在每一個領域中都發揮著至關重要的作用。隨著該技術的不斷應用，也在極大程度上促進了我國經濟的發展。但是隨著我國對于視頻監控的需求量不斷增加，因此傳統的人工監控已經不能適應社會的發展需求，因此將智能化技術引入到視頻監控中便具有了重要的意義。如今隨著計算機技術的飛速進步，很多領域到開始引入計算機技術加以應用，數字監控領域也不例外，隨著計算機技術的加入拓寬了其應用的范圍，功能越來越強大。在數字監控系統運行的時候需要通過計算機技術開展全局的控制，進而保證其發揮其有意的功能。本文在分析數字監控系統發展現狀的條件下，分析計算機技術在預警系統內部的深度應用，寄希望于對數字監控系統的發展有所幫助。
關鍵詞：數字監控;計算機技術;深度應用
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0022-02
隨著視頻監控的應用愈加廣泛，由于所呈現的圖像信息種類多且較為復雜，進而為監控管理員的工作帶來一定的影響。隨著信息時代的不斷到來，對于視頻監控技術的要求也就變得嚴格，因此在視頻監控中引入智能化技術就變得至關重要，可以在一定程度上提高了信息采集的力度，并且能對所采集的信息進行有效的分析，從而更好的為用戶提供有效的信息。如今隨著計算機技術與數字技術的飛速發展，很多領域都應用到了數字監控技術，人們對于數字系統應用的研究也在不斷的加深。隨著數字監控系統的越來越復雜，功能的擴展需要應用計算機技術加以控制，為此本文將論述數字監控系統中計算機技術應用。
1 視頻圖像的概念
視頻圖像是一種將客觀對象進行客觀以及相似的描述，同時作為一種信息載體在人類社會活動中的應用也較為廣泛。圖像可以分為圖和像兩部分，首先對于圖來說，其主要就是物體的投射光以及反射光的分布，這是實際存在的。而像便是通過人們的視覺系統進而將視覺信息進行綜合以及統計，從而形成一定的印象以及認識，這是通過人們的感覺所形成的。因此將二者進行充分有效的結合，便形成了圖像。在進行圖像處理的過程中，若單獨將圖像看作二維或三維中光色差變化的分布，這樣便是十分片面的。根據圖像的記錄方式可以將其分為模擬圖像和數字圖像兩種。對于模擬圖像來說，其主要是根據光或電等物理量的強弱變化，進而將圖像的亮度信息進行充分的記錄。對于數字圖像來說，其主要是通過利用像素組成相應的二維矩陣，同時數字圖像也在實際中應用的較為廣泛。
2 數字監控系統的發展現狀
視頻監控系統發展的時間不長，但是發展速度極為快速。第一代的監控系統基于攝像機、線纜與監視器等幾個模塊。模擬CCTV具有一定的局限性，監控能力有限只能開展本地的監控，受到模擬視頻以及傳輸線纜長度的限制。
第二代的視頻監控為模擬-數字監控系統，采用的為一半數字與一半模擬的方案，信息傳輸仍舊采用線纜，通過DVR支持錄像與回訪。其存在的不足為，“模擬-數字”方案仍舊需要每個攝像機安裝單獨的線纜，導致布線較為復雜。同時因為錄像沒有保護，容易丟失。
第三代的全數字監控系統，以數字視頻的壓縮、傳輸與儲存、播放為核心，同報警系統、門禁系統等完美的結合。其是基于TCP/IP網絡協議，將監控模式拓展為分散與集中的模式，無限的拓展了監控的范圍。在硬件層面應用A/D、D/A轉換視頻服務器，或內置網絡攝像機將圖像的處理放在監控點，通過無處不在的互聯網，得到全范圍的即插即用，因為為真正意義上的全數字監控系統。
3 基于計算機技術的數字監控系統構想
3.1 總體發展分析
如今的智能化數字視頻監控系統可以實現網絡化綜合管理的目的，利用搭建的監控網絡不僅僅具有模擬系統的全部功能，比如本地錄像、本地回傳播放等，還可以在無人值守的情況下，對于敏感區域進行實時的監控。在出現疫情的情況后，可以通過電話、局域網以及Web網頁等向遠端的電話、手機以及電腦等發送報警的信息。因為監控點以及控制中心采用的為網絡的連接模式，可以開展多點的控制實時視頻點播等功能。
3.2 系統的基本結構與功能分析
網絡化的數字視頻監控系統一般是基于Windows或者是Linux平臺，一般含有的結構為：數字視頻硬盤錄像、數字視頻控制以及數字視頻服務器等三個模塊。
對于數字視頻硬盤錄像，將攝像頭獲得現場實際情況經過光纜傳遞到視頻服務器，經過視頻服務器模塊的壓縮編碼處理之后轉變為數字視頻信號，最后儲存到硬盤的錄像機內部。含有的功能為硬盤錄像機的回顯、錄制以及查詢等相關操作。
其二為數字視頻的控制模塊，其含有的功能為通過多種傳輸媒體，比如可以通過電話線、ATM以及ISDN等同遠程的監控服務器搭建起通信連接。隨著計算機技術的應有，在設備圖表控制模塊，用戶只需要在地圖上敲擊相關的設備圖標，就可以實現對于相關設備的調用與控制。如調節攝像機的圖像、打開或關閉控制門、燈光的控制以及電話撥號控制等。還可以同聲音、熱敏以及煙敏等傳感器配合成較為復雜的保安防范系統。網絡化的多媒體視頻監控系統內、圖標的狀態顯示以及對話框的信息提示等模式，可以為用戶提供多種的報警處理方法，使得用戶可以隨時的觸發報警器，實現對于報警信息的處理。
系統內部含存在較為強大的報警聯動處理能力，進而實現以報警響應為核心的集中式聯動控制圖像的切換以及其他設備的加入應用。在發生報警事件的時候，網絡化的多媒體視頻監控系統會依據報警的級別以及自身的處理權限等，分層次的在網絡上顯示處理的提示信息，幫助人們做出科學的決斷。
3.3 數字式視頻服務器的應用
數字式視頻服務器是通過企業級的Internet作為基礎網絡平臺，實現對于本地或者是遠程的監控站點數字傳輸，數字式視頻服務器可以設計的結構如下所示：在遠端的受監控場地，具有若干個攝像機、相關的檢測設備以及報警探頭、數字傳輸設備等，通過自身具有的傳輸線路，將信息匯聚到多媒體的監控終端上，多媒體監控終端可以為一臺PC機，也可以為專用的工業機箱構成的多媒體監控設備。除了含有處理信息以及完成本地所要求的相關功能外，系統通過視頻壓縮卡與通信接口卡，利用通信網絡將這些信息傳遞到一個或多個客戶的終端。尤其是這個功能，為數字視頻服務器需要重點解決的難題。 4 視頻監控智能識別的關鍵技術研究
4.1 數字視頻壓縮技術
隨著視頻監控的不斷應用，將智能化技術應用到視頻監控當中便具有了重要的意義，因此視頻監控智能識別的技術也在極大程度上引起了國家和社會的高度重視，針對智能識別視頻監控系統來說，首先應用的技術便是數字視頻壓縮技術。眾所周知，傳統的數字視頻內部所包含的數據量十分巨大，因此數字視頻壓縮技術的開展便具有了一定的意義。根據相應的壓縮標準，進行技術的開展，從而不斷提高網絡視頻監控的效率。
4.2 數字視頻網絡傳輸技術
網絡傳輸技術的應用與開展對于局域網以及廣域網有著嚴格的要求，要求將其內部的可靠性傳輸、數據包定序以及低延遲傳輸等問題進行更好的解決。同時，為了更好的提高網絡傳輸效率還要將IP組播技術以及QOS控制技術合理的應用其中，在降低網絡傳輸壓力的同時，為網絡傳輸效率提供了保障。同時視頻監控的質量也與視頻傳輸的質量有著直接的關系，換句話來說，只有不斷提高網絡傳輸質量，才能為視頻監控的質量提供保障。同時通過數字視頻壓縮技術進行數據壓縮之后，仍然存在一定量的數據信息，并且數據傳輸的寬帶也十分有限，因此網絡編程技術以及IP組播技術等便成為了數字視頻網絡傳輸中的關鍵性技術。最后在網絡傳輸技術的應用過程中，對于網絡傳輸協議的要求也就越來越嚴格，因此只有選擇合適的網絡傳輸協議，才能為數字視頻的傳輸的質量提供了有效性的保障。
4.3 視頻存儲和檢索技術
視頻存儲和檢索技術也是智能識別監控系統中的一個關鍵性技術。對于視頻監控系統來說，其中的一個重要特點便是存儲大量的視頻記錄，通過這些視頻記錄的存儲與保留，進而方便工作人員的日后查看以及使用。同時，在視頻數據存儲的過程中，若僅僅依靠手動檢索與查詢，那將是十分困難的。因此便需要通過計算機技術，將檢所查詢的策略更好的實現，從而為用戶呈現出完成的視頻數據。傳統視頻存儲都是通過小數據交叉進而不斷對數據交易量的實現，其中每秒輸入或者輸出的數據量是其中的關鍵。然而對于這種存儲模式來說，雖然可以實現視頻存儲的效果，但是會對視頻數據的高效傳輸帶來影響。其次傳輸流量、訪問速度以及成本等都是視頻存儲服務器中重要的性能，也應值得不斷考慮與研究?，F如今對于視頻數據的存儲方式主要是文件存儲系統以及數據庫存儲系統兩種，其中文件存儲系統的應用較為廣泛。
4.4 監控場景運動檢測技術
根據視頻監控的場景不同，可以看出視頻監控的焦點便是場景中的各種異常行為的出現與發生。這些行為的表現模式多數是以運動形式所呈現出來。因此監控場景的運動檢測技術便是將場景中運動的行為利用計算機進行自動的監測，通過檢測可以及時的產生相應的檢測報告，對于一些危險的監控信息進行及時的報警，進而不斷提高視頻監控系統的工作效率。對于監控場景的運動檢測技術的方法來說主要包括以下背景減除法、幀差法以及光流法等。
4.5 監控場景物體識別與跟蹤技術
物體識別與跟蹤技術是現階段智能監控系統中的重要技術，主要是通過通過人工智能技術，進而將視頻監控中的影像進行自動捕捉、識別以及追蹤等功能，同時也能對監控視頻中的人進行自動識別，并對其進行鎖定以及跟蹤，從而在很多領域中發揮著重要的作用。對于視頻跟蹤技術的方法來說主要有點跟蹤、核跟蹤以及輪廓跟蹤等。其中點跟蹤將所跟蹤的對象用點表示出來，常用的數學模型有卡爾曼濾波和粒子濾。其次，核跟蹤便是將跟蹤的對象用一個幾何區域所表示出來，跟蹤常通過計算對象的運動進行。最后，輪廓跟蹤為跟蹤對象提供了精確的形狀描述。這種方法可分為形狀匹配和輪廓進化。
5 數字視頻監控報警系統的功能設計
隨著計算機科學技術的應用和發展，與網絡技術相結合的數字視頻監控報警系統成為了很多監控系統的必備功能模塊。這一報警系統主要以計算機主機利用通訊接口和前端的視頻監控設備相結合，在接收視頻音頻監控的數據功能時對異常數據進行報警處理。計算機科學技術的應用大幅的提升了系統的可靠性，也降低了系統結構的復雜性。同時利用信息網絡技術和計算機科學技術可以更為有效的提升整個數字視頻監控的報警功能，同時也大大提升了數字視頻監控系統的推廣應用。一般計算機視頻監控系統分為前端、通信端口，數據采集設計幾部分，通信設備主要是數字視頻信號的傳輸設備，通過數字信息網絡把前端攝像機采集的視頻信號傳送給監控系統主機，進而可以采集得到報警的信號。
6 結語
數字監控系統的結構較為復雜，涉及很多的高新技術綜合，隨著計算機技術的發展，可以為數字監控系統提供較為強有力的支撐，因此，為適應數字化的視頻監控系統，視頻信號的數字化是必然的趨勢。
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