智能视频监控技术是源自计算机视觉技术，是人工智能研究的一个分支，它在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。视频监控技术网络化、智能化的基础是数字化。而智能化是“三化”的最高境界。系统由目视解释转变为机器自动解释是视频监控技术的飞跃，是安防技术的发展的必然。智能视频监控是近年来国内刚刚兴起的新型安防技术，是对视频画面进行实时跟踪的分析。虽然在国内才刚刚展露，但是未来应用前景广阔。

      1、如何实现智能视频监控

      要搭建智能视频监控系统，可从前端和后台两个环节入手，当然也可以双管齐下。视频前端目前主要分成模拟摄像机，模拟摄像机加视频服务器，网络摄像机三种。由于目前视频服务器和网络摄像机的处理能力有限，通常做法是把视频分析功能单独做成嵌入式的小盒子，将模拟摄像机的视频输出一分为二，一路给予视频服务器编码远传，另一路给视频分析小盒子供视频分析报警使用。小盒子上固化了一些分析功能模块，如目标识别与跟踪，跨越报警，逗留报警。转移报警等。小盒子可以通过远程设置和管理，一旦小盒子接收到的视频流中发生了预置规则的现象，即向后台管理中心报警信息，后台可以启动中心录像和其它联动行为。小盒子分为单路或者多路的。当然也有把盒子做成PC平台插卡采集方式的。

      随着嵌入式系统运算能力的提高和算法的改进，独立小盒子将逐渐淡出，而在视频服务器和网络摄像机上搭载视频分析硬件模块将成为趋势。目前一些模拟摄像机内部也有采用数字技术进行视频技术分析，如目标识别、行为判断等等，虽然视频输出还是模拟的，但多了报警通道。在前端做视频分析的好处是实时性高，并且传输到后台的只是有用的报警信息和画面这样可以大大减少数据传输量，也减少了后台存储的负担。缺点是鉴于前端运算能力的限制和成本考虑，实现复杂和通用算法目前还不现实。

      在后台做分析可以充分利用现在的PC机强大的CPU运算能力和廉价的内外存储资源，容易做到多路并行分析，开发门槛儿也低一些，算法也可以精细一些，效果自然好一些。同时，后台处理方式既可以实时或者准时分析当前监控画面，也可以在后台离线方式处理视频录像。其缺点是需要将前端大量视频数据先实时地传输到后台，对网络传输的要求比较高。前后端实现智能视频监控是一种分工协作的关系，大体模式是算法首先在后台PC上得到验证和使用，才逐渐优化移植到前端，也就是说，成熟的模块尽量前置，后台搞综合信息管理和试验的新算法。可以预见，随着智能视频监控的发展，未来传输和存储大量视频数据的必要性将大大降低。

      作为闭路电视监控系统的下一波浪潮，数字录像系统的到来，无疑标志着全天候监控系统进入了更加高效的新纪元。然而当前仍然存在着一些严重的问题，接连数小时盯着通常显示着静止墙壁和护栏的多个监视器，即使是最为训练有素的安保人员也会为此而面临注意力极限的挑战。再加上黑暗或恶劣的天气情况等客观条件，这一问题变得更加复杂。随着数字监控网络中部署的摄像机和闭路电视监视器不断增多，安保人员有效审视网络上所有各点图像的能力实际上却由于信息过载而有所下降。显而易见，保安人员迫切需要一款更加智能化的系统来发挥自动“电子眼”的作用。

      智能视频分析技术就是使用计算机图像视觉分析系统，通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。用户可以根据视频内容分析的功能，通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为，系统会自动发出报警，监控工作站自动弹出报警信息并发出警示音, 用户可以通过点击报警信息，实现报警的场景重组并采取相关措施。

      计算机图像视觉分析系统是最关键的组成部分, 它目前有两种架构方式，即嵌入式视频分析和纯软件视频分析，两者各有优缺点。嵌入式视频分析可以在前端直接对视频信息进行处理，减少了视频信息上传的网络带宽压力，并且安装简单易于系统集成。但是这种架构开发复杂，灵活性差，扩容与升级比较困难。纯软件视频分析是在视频监控系统的后端，由专门的视频处理服务器来实现的，这种模式功能比较强大，并且容易扩容。但是它需要视频监控系统前端将所有的视频信息都上传到服务器，这对网络带宽的压力是非常大的。

      目前，嵌入式视频分析架构占据一定的优势，因为嵌入式视频分析软件同样可以完成包括目标检测、跟踪、分类及规则定义等所有功能，并且选择嵌入式视频分析架构将现有的传统视频监控系统升级为智能视频监控系统，是一种成本低且易于改造的方案。智能监控软件的核心是由各种算法组成的，不同的算法应用在不同的场景之中，比如面部识别算法、车牌识别算法、超分辨率图像增强算法及去雾算法等，而且各种应用场景的需求会随着具体环境的改变而改变。这表明，智能视频软件开发的难点在于投入应用后，面临着根据实际情况的改变而设置参数的情形，这就需要智能视频分析系统具有开放度高、兼容性好及操作方便等特性。

      视频智能分析技术和产品目前已经在高端安防监控市场有了多年的应用。在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施的监控中均有成功案例。在“重要基础设施”市场中，视频分析技术中最常用的功能就是“入侵探测”。大型基础设施，例如，机场，它的周界太过分散，一个人或者多个人都无法完全监控到所有周界。这种情况下，带有视频分析功能的摄像机/ 视频编码器就可以充分展示它的才能了，它能够自动探测在某些特定场所或特定时间内进入或离开某一区域的可疑物体。

      近年来，智能视频分析技术得到了迅速发展。智能视频分析技术以及其市场正在慢慢的渗透到各个行业中。视频智能分析技术和产品目前已经在高端安防监控市场有了多年的应用。在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施的监控中均有成功案例。视频分析技术现在已经离我们越来越近，它的广泛使用只是时间问题。

      三、智能视频的应用

      智能视频的应用大体上可以分为安全相关应用和非安全相关应用两大类。安全类相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用。安全领域的应用主要是协助政府或其他机构的安全部门提高室外大地域公共环境的安全防护。主要包括：高级视频移动侦测、物体追踪、人物面部识别、车辆识别和非法滞留等。非安全的应用主要面向零售、服务等行业，可以被看作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。

      1、机场安检机
      机场安全防范体系通常由多套系统组成，他们功能各异，用途不同，也往往来自不同厂家。因此，一套强大的综合管理系统能将各种安防系统集中控制与管理，将会发挥他们的最大优势，取长补短，才能做到安全防范系统的效益最大化，效益大大超过他们单一功能的总和，达到“1+1>2”的目的。

      机场其地域大、飞行区大、候机楼大、客货流动量大、飞机起降量大，尤其对于一个大型国际航空枢纽机场来说，如果仅仅只靠人来管理，其空防安全和地面安全运行会因各种各样的人为因素而顾此失彼大受影响，也包括非法入侵者和犯罪分子的作案技能随着科学技术的发展而提高的因素，这样会因重复管理而造成人力、物力的重复浪费，还防不胜防。因此，今天的机场安全防范只能走人—机结合的唯一道路，充分发挥技术防范的优势，努力把不安全因素尽可能早的消灭在萌芽状态，以弥补人的不足。

      2、 交通监控

      根据现在交通监控的实际需要，一般都会在交通路口、车站、商业区、高速公路收费口等重点部位安装可控摄像机或固定摄像机。而且很多地方原来已有模拟监控系统，采用视频电缆或光缆传输视频信号，在分中心采用模拟矩阵系统进行监控，利用智能交通监控系统，可以方便地实现网络平台的全网视频监控。建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞作出准确判断并及时响应。

      3、监狱监控

      在众多的设计方案中，vikor 智能监控解决方案实现了视频监控的数字化、网络化、智能化，具有系统架构简单、操控使用简单、管理维护简单、应用增值简单等特点。vikor智能视频监控，基于IP 的交换、视频、存储、信令控制等多维度技术融合，实现监控系统在规划、部署、管理、维护、扩展、应用等环节中全流程、端到端的简化。IP 网络技术能够与原有的监控系统充分融合，发挥技术统一、架构合理、扩展性强等诸多优势，为该监狱数字化监控系统建设提供切实可行的融合手段，实现了视频监控系统全面覆盖各个监管区域。监狱相关负责人评价，vikor 智能监控系统中应用了最新的专业图像技术，使得该监狱实现了高清晰视频监控，尤其是在动态监控方面表现出色，能够为安全事件的事后取证提供有力支持，满足监狱对视频监控的要求。

      同时，解决方案将IP 网管及业务控制平台的技术应用至IP 监控系统，彻底改变传统监控只能依靠人工进行系统管理和维护的局面，实现编解码、存储、网络传输和业务软件(服务器)四大平台的统一管理。在图像存储管理方面，系统可实时监视所有网络存储ipsan 设备工作状态，动态分配存储空间，禁止非法篡改以保证数据安全，还可以控制访问权限，日志保留所有访问记录，确保图像隐私不被非法获取。
对于设备故障，系统能及时发现故障并告警( 告警灯、声音、E-mail、短信)，进行故障识别、定位，并且自动修复，为监狱安全防范设置了一道无形屏障。

      4、家庭监控

      家庭监控的需求多种多样，包括简单的安防以及儿童和保姆的全面监控等。考虑到多种视频输入的QOS( 服务质量) 要求，基于IP 的家庭监控系统趋向于采用专门的互联网络，但最终会采用大众化的家庭网络技术。系统可以通过各种介质来联网，最常用的是以太网或者无线技术。
基本家庭监控系统包括一组摄像头、监视器和中央存储单元(DVR)，DVR 在存储之前对视频输入进行多路复用。具备嵌入式DVR 的PC 能够驱动基本分析功能，也可以完成监视和存储功能。基本家庭监控系统的分析和报警功能通常只限于简单的移动探测和时间/ 日期标记等。HMI( 人机接口) 受限于DVR 设备，与PC 联网后，控制和监视功能会大幅度提高。

      更高级的监控系统增加了音频监视( 如婴儿哭泣、打碎玻璃等)、更多的视频输入、远程控制和监视互联网链接、CD 刻录以及全面的报警和呼叫等功能。家庭监控的未来发展空间非常大。随着技术的进步，管理将更容易，能够吸引更多的普通用户，还可以与其它家用系统集成。

      四、智能视频监控的益处

      一是全天候可靠监控。智能视频监控的优势就在于它可以一天24 小时不间断地对视频进行监控和分析的模式，使安保人员从“死盯”监视器的工作中解脱出来;通过嵌入在前端设备(网络摄像机或视频服务器)中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析。当计算机发现问题时候，产生报警，此时安保人员进行响应。相对于人为监控来说，智能化监控可靠性更高，成本更加低廉。

      二是提高报警精确度。智能视频监控系统能够有效提高报警精确度，大大降低误报和漏报现象的发生。智能视频监控系统的前端设备(网络摄像机和视频服务器)集成了强大的图像处理能力，并运行高级智能算法，使用户可以更加精确地定义安全威胁的特征，有效降低误报和漏报现象，减少无用数据量。

      三是提高响应速度。智能视频系统拥有比普通网络视频监控系统更加强大的智能特性，它能够识别可疑活动(例如有人在公共场所遗留了可疑物体，或者有人在敏感区域停留的时间过长)，因此在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面，使安全部门有足够的时间为潜在的威胁做好准备工作。智能视频系统还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作，并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行，有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误。

      四是视频资源扩展用途。无论是传统的视频监控系统还是网络视频监控系统，其所监控到的视频画面都只能应用在安全监视领域，而在智能视频系统中，这些视频资源还可以有更多的用途，应用到非安全领域。如利用商场大堂的监视系统自动识别VIP 用户的特征，并通知客服人员及时做好服务工作;发现人群中有人不慎跌倒时，及时通知附近的商场工作人员提供帮助。智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量，用以分析销售情况等。

      目前智能视频监控没有得到大范围的应用，我们认为造成这一现象的主要原因有以下几个方面：
 

     一是当前多数能够识别的行为特征仅局限于一些特定的场合。二是实现的方式还不能完全满足治安监控的要求。如何适应变化多端且规模庞大的监控外部环境，与安防设备进行有效融合是智能视频分析厂家还有待研究解决的问题。三是市场价格相对昂贵，因其远高于传统视频设备的开发难度，使得智能化产品普遍存在较高的开发成本，这足以影响智能产品大规模的推广应用。四是用户本身需求的不确定性，一方面用户需要从根本上看清自身的需求，另一方面也必须弄清楚智能视频的功能与实际应用能解决的问题。

    智能化、数字化、网络化是视频监控发展的必要趋势，智能视频监控的出现正是这一趋势的直接体现，智能视频监控设备比普通的网络视频监控设备具有更加强大的图像处理能力和智能因素，因此要以为用户提供更多高级的视频分析功能，它可以极大地提高视频监控系统的能力，并使视频资源能够发挥出更大的作用。