探究广电技术在视频监控系统中的转换及应用
时间：2021-01-04 12:02:54 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：视频监控系统作为人类视觉功能的延伸，在许多应用中发挥着越来越重要的作用，有着十分重要的价值。近年来，随着电子信息技术特别是计算机视觉与多媒体技术、通信技术的兴起与发展，视频监控领域的研究取得了许多重大突破，视频信息的智能分析与处理、视频信息的压缩与传输是最活跃的两个方面，其中值得研究的问题是开放和无止境的。视频监控设备以及管理系统在参考系数与应用和功能这一方面的进步，其在一定程度上也增加了与广电领域的交集。
关键词：广电技术在；视频监控系统；转换；应用分析
人类通过眼、耳、鼻、舌、身等器官感知客观世界，统计资料和相关研究表明，通过各感官获取的各种信息中，视觉信息占80%以上，是人类最主要的信息来源。利用人类视觉系统获取的视觉信息具有准确、直观、具体、生动、高效、广泛存在、容量大等优点。视频监控系统就是提供实时监视的手段，并对被监视的画面进行录像存储和事后回放。随着计算机网络技术的迅速发展和各种智能处理技术的兴起，视频监控进入了全新的时代。
信息技术高度发展的今天，多元化、复合化、智能化等成为大势所趋，各行各业，莫不如是。在视讯领域，随着网络、视频、监控、指挥等各个系统的有机融合，我国的视讯行业也呈现出了崭新的发展面貌。广电领域通过多年的发展，高清制播、图像智能化分析和全台网络化等技术已非常成熟，在各个电视台中已经普遍应用。随着IP高清监控逐渐成为安防的发展趋势，越来越多的监控设备和管理系统在参考系数以及应用和功能等方面，与广电领域产生了更多的交集。安防技术的总体趋势是朝着高清化、智能化、网络化的方向大步迈进。广电领域ASMF系统技术、智能转场识别技术、MSB技术在安防行业得到的广泛应用。
1 ASMF系统技术
当前我国“高清”概念相关标准是由广播电视业提出的：720P；1080I；1080P，画面所定义的宽高比为16∶9。720P即是1280×720分辨率，1080i与1080P是1920×1080分辨率，后缀“i”和“p”分别表示隔行扫描与逐行扫描。其中，1080P是最高等级的高清视频清晰度标准。对于快速移动目标的图像采集，相比隔行扫描，逐行扫描可以获得更好的动态图像，隔行扫描将会产生图像晃动现象。高清视频编码最常用的编码格式是MPEG-2、MPEG-4、H.264和VC-1这四种算法。H.264相对于MPEG-2、MPEG-4而言，其压缩效率是三种编码中最高的。MPEG系列的压缩标准其数据流主要包含I、P、B帧，以这三种元素来共同构成图像的一个单元。其中只有I帧属于全帧，B、P则属于预测帧，因此在对数据流进行播放的过程中，如果直接切换码流，则需要先等到I帧中，采取这种方式需要时间延迟，而延迟的具体时间则受图像组长度的影响。高清也代表着高码率，在保证符合高安全性、高实时性以及高性能要求基础之上实现高码率的数据存储需要先从文件格式入手。通常情况下MXF能够共同处理与打包多条轨道之上的音视频与数据库的文件，其能够被设计成为在支持流媒体进行传输的基础之上同时支持文件方面的传输。在专业的广播电视环境之中，MXF还能够被广泛地使用。因此我们要根据安防监控以及高清码流相关数据的具体特点，来构建一个专门的用在高清图像进行储存的格式，我们都称其为高级的媒体文件系统，可以将其缩写成为ASMF。 文件由文件头、文件体和文件尾组成。文件头作为文件的开始包含了该文件视音频轨道数、时间长度等基本结构信息，文件体用来存放视音频数据和对应的索引等信息，文件尾作为文件结束点，用来包含最终的媒体和元数据信息，同时可以利用其中的关闭与否的标记，来决定更新信息是否可用。ASMF完全独立于操作系统，直接对磁盘进行读写操作，具有极高的I/O读写性能，全面满足高清系统读写要求。通过智能磁盘I/O调度算法，可有效避免磁盘读写“冲突”。分散式实时备份的ASMF RAID能够提供大于RAID0+1的数据安全性，确保磁盘意外损坏的情况下让数据不受到影响。
同时，ASMF文件支持通道、多个不同时间片断视音频数据的聚合保存。使得各个音视频片断之间建立关联，更加富有逻辑性。比如我们可以把一个案件相关的几个摄像头录制的场景，几个涉案人物对应的片段都存放在同一个文件中，与之相关的事件信息，场景描述信息，关键段落信息等元数据（Meta Data）作为辅助和描述信息也保存在ASMF文件中，从而使资料使用过程中具有更好的访问性能和更方便高效的提取和操作。ASMF文件格式支持内容的高效访问和快速“帧精确”定位。支持多 层、分布、金字塔式的超级索引模式，定位时采用逐层分段查询访问的方式，能够快速精确定到文件中的任意帧及视频段，而不需要分析整个索引，极大地提高文件定位和响应。
2 智能转场识别技术
广电领域方面还存在着具有自身特色的智能化的转场识别技术，也可以将这种技术应用在安防的系统之中。转场是视频场景与场景之间的过渡或转换，通过转场智能识别技术，能对存储的素材按转场进行镜头分割，自动生成该素材的分镜头列表，并提供快速的分镜头定位。从目的上讲，智能转场识别与安防的移动侦测识别的目标是一致的，都是通过检测图像的画面变化识别出不同的场景，不过转场智能识别技术属于更高级的视频分析技术，识别的精度更高。并且基于转场智能识别技术，可进一步实现图像的黑场、彩条、雪花的检测，这些技术在安防系统中可用于检测摄像机的工作状态，成为自动检测摄像机图像系统工作状态的技术手段。通过转场智能识别技术，也能够对图像的黑场、彩条以及雪花等进行检测，而这些技术可以在相关安防系统中用来检测摄像机的具体工作状态，从而构成自动对摄像机图像系统的工作状态进行检测的技术手段。最后，广电还拥有智能的语音分析技术，其主要用来有效地分析播音员的声音，不断地识别声音，观察其是否自动地对齐屏幕下方的字幕。而应用在安防领域中能够识别监控环境里的异常的声响，比如爆炸声、枪声以及呼救声等。
3 MSB技术
在广电领域中，MSB是根据行业特点，以SOA为技术理论基础，结合多种开发技术及协议规范，用于电视台全台信息化建设的核心架构。MSB分为两个部分：架构和协议规范。从架构上讲，MSB是面向广电行业、各行业多媒体相关应用的基础平台及业务整合目标；以SOA思想为蓝本，吸收了SOA里ESB、BEPL等先进理念。具有SOA体系松耦合、协议转换、路由、流程定义等所有的核心优点；支持媒体总线功能。实现媒体文件的松耦合、格式转换、路由及交换功能；以“服务”为主的思路实现多个子系统的互联互通。从协议规范的角度来说，MSB用XML schema逐步定义了一套基于电视台典型业务抽象的业务规范；用“服务”、“接口”、“参数”具体表现了业务规范。从宏观来看，MSB是一个总线的结构，其它业务系统都通过一个服务接口层插接在总线上。从整个概念来讲，它更像一块无源的工控机主板，里面驻留了一些基础的配置模块和路由模块。业务系统通过标准的插接件，接入到不同规格的接口上。
广电领域的相关技术在安防领域中具有很大可移植性，为安防系统的建设、整合、发展提供了一个新的思路。一方面我们可采取拿来主义，将广电领域的先进技术借鉴到安防系统的建设中，另一方面，我们也要根据安防的特点做技术创新，共同推动智能高清监控时代的来临。
[参考文献]
[1]朱琳琍.视频监控系统在施工企业中的运用分析[J].城市建设理论研究，2012，24（10）：518-520.
[2]任志远，靳洋.数字化视频监控系统在铜坑矿安全生产中的应用[J].采矿技术，2009，9（5）：37-39.
[3]雷珂.网络视频健康指挥系统—多元复合智能化发展[J].上海信息化，2006，14（11）：76-77.
[4]杨国栋.视频健康系统设计和施工中的几个问题[J].智能建筑与城市信息，2013，7（1）：85-88.
[5]蒋琼燕.UT斯达康“奔流”视频监控解决方案 力助和谐社会发展[J].通信世界.2007（39）.
[6]肖海平.基于流媒体的视频传输与监控技术[J].中国高新技术企业.2008（01）.
