几种技术在视频监控中的应用

一、 引言

    随着通信、计算机、多媒体技术的发展，以及安防、金融、教育等行业日益增涨的客户需求，大型的远程视频监控系统正在全国各地迅速地建设起来。视频监控在经历了模拟监控、数模结合监控、全数字化监控的发展后，正朝着网络化、平台化、大型化、综合化的方向发展。

    传统的视频监控技术已无法满足新的业务需求与新的业务模式。视频监控的发展，越来越需要各种技术的综合，并且不断创新。未来的视频监控系统将是各种先进技术的集大成者。下面简要阐述目前视频监控需要用到的各种主流技术。

二、 流媒体技术

    实时视频监视与录像回放是视频监控的两大重要基本业务，其本质是将视频源上的多媒体数据传送到视频接收端。实时视频监视要求完成视频的实时传输，具有很强的实时性；录像回放则类似于VOD业务，具有一定的实时性（但并非很强），要求画面清晰流畅，并且能完成各种播放控制操作。

    我们可以将前端的摄像机看成是实时的A/V源，而将录像文件看成是存储的A/V文件，那么目前解决此类问题的一个很好的办法便是运用流媒体技术。

    我们知道，流式传输及流媒体（Streaming Media）是为了解决信息传输实时性问题而开发的。流式传输主要指通过网络传输媒体（如音频、视频等）的技术总称，其特定含义为通过网络将音视频等信息传输到用户终端播放时，无须等全部文件下载完毕才可播放，而是将连续的音视频信息压缩后放于服务器，用户终端播放时只要将开始部分的内容存入其内存，其余数据流由用户终端在后台继续接收并播放，直至播放完毕或用户中止操作。这样，用户播放媒体的等待时间将显著减少，且无须太大缓存。流媒体指使用流式传输技术的连续时基媒体。

    流式传输主要是为了区别于下载传输而提出的。传统的下载转输方式有两个基本条件，一是基于文件操作，二是文件要全部下载后才能使用（播放）。对于实时视频监视而言，不存在文件的概念，因此无法用“下载”的方式实现。对于录像业务，录像数据可以以文件形式存在，但是，如果录像数据如果必须等完全下载后才能播放的话，会带来很大的时延，用户无法忍受。所以，比较理想的方式是采用流式传输。

    实现流式传输有顺序流式传输（Progressive Streaming）和实时流式传输（Realtime Streaming）两种方法。视频监控业务主要采用实时流式传输。

图 1 采用流媒体技术的视频监控示意图

    图 1为采用流媒体技术的视频监控系统架构示意图。网络摄像机可以看成是一台提供实时A/V源的服务器，当用户请求进行实时监视时，网络摄像机采用实时流式传输方式向用户终端传送监控画面。考虑到多个用户同时访问网络摄像机将带来流量瓶颈等问题，可以使用视频服务器来进行中转，让视频服务器来提供强大的负载能力。

    以上只是原理性的简要说明。上述方案可以满足小型的视频监控系统，但在大型的视频监控系统中，监控前端设备与用户终端的数目都非常庞大，除了增加考虑组播、广播等方案外，更需要一套完善的媒体分发、调度机制来保证媒体的高效传送。在这方面，目前尚无现成的成熟方案，中国通信标准化组织（CCSA）正对此展开积极研究，以便为未来的视频监控系统提供标准的媒体传送机制。