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【摘要】本文首先介绍了视频监控系统的发展、智能视频监控系统的现状，然后深入讨论了智能监控系统昀基本结构和关键技水及应用，本文的讨论对于智能视频监控系统的发展起一定的推动作用。相信未来的智能系统能大大提升视频监控系统的质量、功能和实用性。
【关键词】智能；视频监控；应用
中图分类号：TN948.64文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着我国经济和技术的快速发展，信息技术取得巨大成就，智能监控系统是时代发展的产物，在很多行业都得到了广泛的应用。智能视频监控技术取代了监控任务中人的大部分工作，是新一代的具有高度智能的监控技术。使得很多人类难以完成的任务成为了可能。
二、视频监控系统的发展
1、在20世纪90年代初及其以前，主要是以模拟设备为主的闭路系统，称为第一代视频监控系统，即模拟视频监控系统。图象信息通过视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图象一般只能在控制中心查看。这种系统具有很多局限性，如有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感；无法联网，只能以点对点的方式监控现场，布线工程量大；图象数据存储消耗大量的存储介质(如录像带)，检索内容时十分繁琐。
2、20世纪90年代中期，随着多媒体技术、视频编码压缩技术的飞速发展，以数字技术为核心的视频监控系统迅速崛起。利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，大大提高了图象质量，增强了视频监控的功能。
该类系统一般在远端有若干个摄像机、各种检测和报警探头与数据设备，获取图象信息通过各自的传输线路汇接到多媒体监控终端上，然后再通过通信网络将这些信息传到一个或多个监控终端。
3、进入二十一世纪后，随着网络带宽增加、计算机处理能力的迅速提高和存储容量的增大，以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控进入了全数
字化的网络时代．伴随大量的摄像头被应用到监控系统中，被监控的地理区域也不断的拓宽。人们已日益要求视频监控系统的功能不仅是对监控环境的简单记录和简单的报警。而智能视频监控系统将会使监控人员从枯燥重复性的劳动中解放出来。借助计算机强大的计算能力，可以帮助监控人员实时的鉴别场景中异常，实现自动报警。
三、智能视频监控系统的现状
在国内，智能视频监控系统的研究起步较晚，但也已经取得了长足的进步。中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室成立了智能视频监控研究组，开展这方面的研究，研究内容包括基于移动摄像机的智能视觉监控技术，快速准确的运动检测，鲁棒性、实时性的基于三维模型的行人与车辆的定位、识别和跟踪，异常现象的检测、报警和目标的行为预测，事件的机器学习方法，对目标运动情况给出语义解释，目标是实现动态场景集成分析演示系统并最终推向应用。第一届全国智能视觉监控学术会议于2002年在北京成功举行。
目前，国内外对智能視频监控系统的研究与应用正处于蓬勃发展的阶段。由于国外在这方面的研究开展的较早，软件和硬件设备齐全，因此国外的智能视频监控系统在理论和应用平台上都比较成熟、完善。国内起步较晚，理论和技术都有待进一步提高。通过对智能视频监控系统做深入的理论研究，充分利用国内外的先进技术成果，开发具有自主知识产权的智能视频监控系统，对我国监控行业的快速发展具有很大的促进作用。
四、智能监控系统昀基本结构和关键技水
智能视频监控系统工作过程为：视频摄像机输出的信号传输到视频控制中心，进入录像机的同时也进入视频分析服务器。视频分析服务器实时报警并产生视频索引，报警的类型和参数由操作人员自行配置，用户可以通过索引进行视频检索。
从系统的结构上讲，基本智能视频监控系统主要由视频数据采集、视频数据编码、视频数据传输及视频数据分析处理四部分组成。
1、视频数据采集
视频采集主要由安装在监控现场的高分辨率摄像机完成。高分辨率摄像机以一定频率不断地对原始图像数据进行采集，并将模拟视频信号转换为数字视频信号。在视频采集系统中，最重要的是频率达到一定的值才能满足实时监控的需要。研究表明当频率达到25fps时，画面是比较连续的。符合人眼的视觉需要。
2、视频数据压缩编码
从视频采集系统获得的原始视频数据量很大，如果不进行压缩而实时传输将会增加用户在存储介质和传输信道方面的总体拥有成本，而活动视频序列的帧内以及帧与帧之间包含很大的空间冗余和心理视觉冗余，可以通过挖掘这些冗余信息，对图像视频数据进行压缩以适应信道要求，即视频压缩和编码。
3、视频数据传输
目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤。要获得有效的、高质量的传输视频流，除了传输介质外，在视频传输过程中还需要应用层质量控制技术、媒体同步技术等多种技术的支持。应用层质量控制技术主要为了保证视频流在网络中低时延、高质量地传输。包括拥塞控制和差错控制等技术，拥塞控制的目的是避免因为网络拥塞导致包丢失而造成的质量下降。但是拥塞控制只能减少包的丢失，而无法避免包的丢失，在这种情况下就需要差错控制机制。媒体同步机制技术包括流内同步、流间同步和对象问同步三种。媒体同步机制的核心是在媒体内或者媒体间说明时间关系。说明时间关系的方法包括基于间隔的方法、基于轴的方法、基于控制流的方法和基于时间的方法。
4、视频数据分析处理
视频分析主要是应用计算机视觉技术、模式识别、人工智能等技术对摄像头获得的视频数据进行实时分析，获得决策信息。智能视频监控系统中视频分析处理主要包括对图像序列运动目标的检测定位、识别和跟踪，并在此基础上对监视场景中目标行为的理解与描述，从而做到既能完成日常管理又能在异常情况发生的时候及时作出反应。运动目标检测是指通过监控画面识别监控区域的图像变化，从监控场景中将目标提取出来。运动目标检测通常有背景减除、时间差分、光流法、不变矩特征检测法等方法。目标跟踪是结合物体的外表和运动特性，实现对不同形状、不同颜色、不同背景的动态目标进行智能识别的技术。常用的方法有基于3D的跟踪、基于运动估计的跟踪、基于主动轮廓的跟踪和基于特征的跟踪等。
五、智能视频监控的应用
智能视觉监控技术具有广泛的应用前景，可以应用于交通场景，如十字路口、高速公路、停车场、飞机场等监控、军事场景监控、国家重要安全部门，如军事基地、银行等监控、敏感的公共场合，如天安门广场、火车站等等。智能视觉监控技术已经显示了巨大的市场价值。以智能交通系统为例。据Philip Sayeg和Philip Charles预测，到2010年，中国和南亚五国的智能交通系统市场潜力估计在38亿美元左右。特别是美国9．1l恐怖袭击事件以后，各国都高度重视这样一个问题，即如何对国家重要安垒部门和敏感的公凝场合进行全天候、自动的、实时的监控，而智能视觉系统就是解决这一同越的有效手段之一。
除了安全相关类应用之外，智能视频还可以应用剁一些非安全相关类的应用当中。这些脱用主要面向零售、服务等行业。可以被看做管理和服务的辅助工具，用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括：人数统计、人群控制、注意力控制和交通流量控制等。
六、结束语
智能监控技术近年来得到了广泛应用，不仅成为安全行业重要的工具。而且在很多服务行业也得到了应用。对智能监控技术的学习有重要的意义，我们应该更加努力的学习智能监控的相关内容，使智能监控技术在我们的生活中得到更好地应用，为我们的生活服务。
参考文献
[1]钟玉琢,王琪,贺玉文.基于对象的多媒体压缩编码国际标准一MPEG4及其校验模型[M]．科学出版社,2000.
[2]张秀玲.视频监控系统研究现状与发展趋势[J].科技信息(学术研究)，2008(12)：341—343.
[3]宋磊.视频监控若干关键技术的初步研究[D].北京工业大学,2003.
[4]沙丽娜,王宁章.覃团发视频压缩编码国际标准综述电子科技[J],2005(5)：56—60.
【关键词】智能；视频监控；应用
中图分类号：TN948.64文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着我国经济和技术的快速发展，信息技术取得巨大成就，智能监控系统是时代发展的产物，在很多行业都得到了广泛的应用。智能视频监控技术取代了监控任务中人的大部分工作，是新一代的具有高度智能的监控技术。使得很多人类难以完成的任务成为了可能。
二、视频监控系统的发展
1、在20世纪90年代初及其以前，主要是以模拟设备为主的闭路系统，称为第一代视频监控系统，即模拟视频监控系统。图象信息通过视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图象一般只能在控制中心查看。这种系统具有很多局限性，如有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感；无法联网，只能以点对点的方式监控现场，布线工程量大；图象数据存储消耗大量的存储介质(如录像带)，检索内容时十分繁琐。
2、20世纪90年代中期，随着多媒体技术、视频编码压缩技术的飞速发展，以数字技术为核心的视频监控系统迅速崛起。利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，大大提高了图象质量，增强了视频监控的功能。
该类系统一般在远端有若干个摄像机、各种检测和报警探头与数据设备，获取图象信息通过各自的传输线路汇接到多媒体监控终端上，然后再通过通信网络将这些信息传到一个或多个监控终端。
3、进入二十一世纪后，随着网络带宽增加、计算机处理能力的迅速提高和存储容量的增大，以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控进入了全数
字化的网络时代．伴随大量的摄像头被应用到监控系统中，被监控的地理区域也不断的拓宽。人们已日益要求视频监控系统的功能不仅是对监控环境的简单记录和简单的报警。而智能视频监控系统将会使监控人员从枯燥重复性的劳动中解放出来。借助计算机强大的计算能力，可以帮助监控人员实时的鉴别场景中异常，实现自动报警。
三、智能视频监控系统的现状
在国内，智能视频监控系统的研究起步较晚，但也已经取得了长足的进步。中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室成立了智能视频监控研究组，开展这方面的研究，研究内容包括基于移动摄像机的智能视觉监控技术，快速准确的运动检测，鲁棒性、实时性的基于三维模型的行人与车辆的定位、识别和跟踪，异常现象的检测、报警和目标的行为预测，事件的机器学习方法，对目标运动情况给出语义解释，目标是实现动态场景集成分析演示系统并最终推向应用。第一届全国智能视觉监控学术会议于2002年在北京成功举行。
目前，国内外对智能視频监控系统的研究与应用正处于蓬勃发展的阶段。由于国外在这方面的研究开展的较早，软件和硬件设备齐全，因此国外的智能视频监控系统在理论和应用平台上都比较成熟、完善。国内起步较晚，理论和技术都有待进一步提高。通过对智能视频监控系统做深入的理论研究，充分利用国内外的先进技术成果，开发具有自主知识产权的智能视频监控系统，对我国监控行业的快速发展具有很大的促进作用。
四、智能监控系统昀基本结构和关键技水
智能视频监控系统工作过程为：视频摄像机输出的信号传输到视频控制中心，进入录像机的同时也进入视频分析服务器。视频分析服务器实时报警并产生视频索引，报警的类型和参数由操作人员自行配置，用户可以通过索引进行视频检索。
从系统的结构上讲，基本智能视频监控系统主要由视频数据采集、视频数据编码、视频数据传输及视频数据分析处理四部分组成。
1、视频数据采集
视频采集主要由安装在监控现场的高分辨率摄像机完成。高分辨率摄像机以一定频率不断地对原始图像数据进行采集，并将模拟视频信号转换为数字视频信号。在视频采集系统中，最重要的是频率达到一定的值才能满足实时监控的需要。研究表明当频率达到25fps时，画面是比较连续的。符合人眼的视觉需要。
2、视频数据压缩编码
从视频采集系统获得的原始视频数据量很大，如果不进行压缩而实时传输将会增加用户在存储介质和传输信道方面的总体拥有成本，而活动视频序列的帧内以及帧与帧之间包含很大的空间冗余和心理视觉冗余，可以通过挖掘这些冗余信息，对图像视频数据进行压缩以适应信道要求，即视频压缩和编码。
3、视频数据传输
目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤。要获得有效的、高质量的传输视频流，除了传输介质外，在视频传输过程中还需要应用层质量控制技术、媒体同步技术等多种技术的支持。应用层质量控制技术主要为了保证视频流在网络中低时延、高质量地传输。包括拥塞控制和差错控制等技术，拥塞控制的目的是避免因为网络拥塞导致包丢失而造成的质量下降。但是拥塞控制只能减少包的丢失，而无法避免包的丢失，在这种情况下就需要差错控制机制。媒体同步机制技术包括流内同步、流间同步和对象问同步三种。媒体同步机制的核心是在媒体内或者媒体间说明时间关系。说明时间关系的方法包括基于间隔的方法、基于轴的方法、基于控制流的方法和基于时间的方法。
4、视频数据分析处理
视频分析主要是应用计算机视觉技术、模式识别、人工智能等技术对摄像头获得的视频数据进行实时分析，获得决策信息。智能视频监控系统中视频分析处理主要包括对图像序列运动目标的检测定位、识别和跟踪，并在此基础上对监视场景中目标行为的理解与描述，从而做到既能完成日常管理又能在异常情况发生的时候及时作出反应。运动目标检测是指通过监控画面识别监控区域的图像变化，从监控场景中将目标提取出来。运动目标检测通常有背景减除、时间差分、光流法、不变矩特征检测法等方法。目标跟踪是结合物体的外表和运动特性，实现对不同形状、不同颜色、不同背景的动态目标进行智能识别的技术。常用的方法有基于3D的跟踪、基于运动估计的跟踪、基于主动轮廓的跟踪和基于特征的跟踪等。
五、智能视频监控的应用
智能视觉监控技术具有广泛的应用前景，可以应用于交通场景，如十字路口、高速公路、停车场、飞机场等监控、军事场景监控、国家重要安全部门，如军事基地、银行等监控、敏感的公共场合，如天安门广场、火车站等等。智能视觉监控技术已经显示了巨大的市场价值。以智能交通系统为例。据Philip Sayeg和Philip Charles预测，到2010年，中国和南亚五国的智能交通系统市场潜力估计在38亿美元左右。特别是美国9．1l恐怖袭击事件以后，各国都高度重视这样一个问题，即如何对国家重要安垒部门和敏感的公凝场合进行全天候、自动的、实时的监控，而智能视觉系统就是解决这一同越的有效手段之一。
除了安全相关类应用之外，智能视频还可以应用剁一些非安全相关类的应用当中。这些脱用主要面向零售、服务等行业。可以被看做管理和服务的辅助工具，用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括：人数统计、人群控制、注意力控制和交通流量控制等。
六、结束语
智能监控技术近年来得到了广泛应用，不仅成为安全行业重要的工具。而且在很多服务行业也得到了应用。对智能监控技术的学习有重要的意义，我们应该更加努力的学习智能监控的相关内容，使智能监控技术在我们的生活中得到更好地应用，为我们的生活服务。
参考文献
[1]钟玉琢,王琪,贺玉文.基于对象的多媒体压缩编码国际标准一MPEG4及其校验模型[M]．科学出版社,2000.
[2]张秀玲.视频监控系统研究现状与发展趋势[J].科技信息(学术研究)，2008(12)：341—343.
[3]宋磊.视频监控若干关键技术的初步研究[D].北京工业大学,2003.
[4]沙丽娜,王宁章.覃团发视频压缩编码国际标准综述电子科技[J],2005(5)：56—60.