幾種技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

一、 引言

    隨著通信、計算機、多媒體技術(shù)的發(fā)展，以及安防、金融、教育等行業(yè)日益增漲的客戶需求，大型的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在全國各地迅速地建設(shè)起來。視頻監(jiān)控在經(jīng)歷了模擬監(jiān)控、數(shù)模結(jié)合監(jiān)控、全數(shù)字化監(jiān)控的發(fā)展后，正朝著網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、大型化、綜合化的方向發(fā)展。

    傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)已無法滿足新的業(yè)務(wù)需求與新的業(yè)務(wù)模式。視頻監(jiān)控的發(fā)展，越來越需要各種技術(shù)的綜合，并且不斷創(chuàng)新。未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將是各種先進技術(shù)的集大成者。下面簡要闡述目前視頻監(jiān)控需要用到的各種主流技術(shù)。

二、 流媒體技術(shù)

    實時視頻監(jiān)視與錄像回放是視頻監(jiān)控的兩大重要基本業(yè)務(wù)，其本質(zhì)是將視頻源上的多媒體數(shù)據(jù)傳送到視頻接收端。實時視頻監(jiān)視要求完成視頻的實時傳輸，具有很強的實時性；錄像回放則類似于VOD業(yè)務(wù)，具有一定的實時性（但并非很強），要求畫面清晰流暢，并且能完成各種播放控制操作。

    我們可以將前端的攝像機看成是實時的A/V源，而將錄像文件看成是存儲的A/V文件，那么目前解決此類問題的一個很好的辦法便是運用流媒體技術(shù)。

    我們知道，流式傳輸及流媒體（Streaming Media）是為了解決信息傳輸實時性問題而開發(fā)的。流式傳輸主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體（如音頻、視頻等）的技術(shù)總稱，其特定含義為通過網(wǎng)絡(luò)將音視頻等信息傳輸?shù)接脩艚K端播放時，無須等全部文件下載完畢才可播放，而是將連續(xù)的音視頻信息壓縮后放于服務(wù)器，用戶終端播放時只要將開始部分的內(nèi)容存入其內(nèi)存，其余數(shù)據(jù)流由用戶終端在后臺繼續(xù)接收并播放，直至播放完畢或用戶中止操作。這樣，用戶播放媒體的等待時間將顯著減少，且無須太大緩存。流媒體指使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體。

    流式傳輸主要是為了區(qū)別于下載傳輸而提出的。傳統(tǒng)的下載轉(zhuǎn)輸方式有兩個基本條件，一是基于文件操作，二是文件要全部下載后才能使用（播放）。對于實時視頻監(jiān)視而言，不存在文件的概念，因此無法用“下載”的方式實現(xiàn)。對于錄像業(yè)務(wù)，錄像數(shù)據(jù)可以以文件形式存在，但是，如果錄像數(shù)據(jù)如果必須等完全下載后才能播放的話，會帶來很大的時延，用戶無法忍受。所以，比較理想的方式是采用流式傳輸。

    實現(xiàn)流式傳輸有順序流式傳輸（Progressive Streaming）和實時流式傳輸（Realtime Streaming）兩種方法。視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)主要采用實時流式傳輸。

圖 1 采用流媒體技術(shù)的視頻監(jiān)控示意圖

    圖 1為采用流媒體技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。網(wǎng)絡(luò)攝像機可以看成是一臺提供實時A/V源的服務(wù)器，當(dāng)用戶請求進行實時監(jiān)視時，網(wǎng)絡(luò)攝像機采用實時流式傳輸方式向用戶終端傳送監(jiān)控畫面�？紤]到多個用戶同時訪問網(wǎng)絡(luò)攝像機將帶來流量瓶頸等問題，可以使用視頻服務(wù)器來進行中轉(zhuǎn)，讓視頻服務(wù)器來提供強大的負(fù)載能力。

    以上只是原理性的簡要說明。上述方案可以滿足小型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但在大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控前端設(shè)備與用戶終端的數(shù)目都非常龐大，除了增加考慮組播、廣播等方案外，更需要一套完善的媒體分發(fā)、調(diào)度機制來保證媒體的高效傳送。在這方面，目前尚無現(xiàn)成的成熟方案，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化組織（CCSA）正對此展開積極研究，以便為未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的媒體傳送機制。