近年來，由于監(jiān)控系統(tǒng)的范圍、規(guī)模的不斷擴(kuò)大，監(jiān)控?cái)z像頭數(shù)目的不斷增加，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)已無法滿足這種爆炸式的增長勢(shì)頭，有不少全新的技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控行業(yè)中，從較為概括的角度來看，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。

　　所謂視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，是指監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字格式，而不再采用模擬視頻的格式進(jìn)行傳輸和存貯，這一技術(shù)的采用是以數(shù)字硬盤錄像機(jī)的出現(xiàn)作為里程碑而標(biāo)示的。

　　其次是網(wǎng)絡(luò)化，是的指監(jiān)控系統(tǒng)不再構(gòu)筑或采用專用的小型光纖或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻信號(hào)的傳輸，而轉(zhuǎn)化為通過無處不在的廣域網(wǎng)(或稱因特網(wǎng)，萬維網(wǎng))來完成視頻的傳輸，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳遞視頻信號(hào)，自然，其所傳輸?shù)男盘?hào)是已數(shù)字化了的視頻數(shù)據(jù)，而其監(jiān)控?cái)z像頭和存貯設(shè)備都直接掛接在廣域網(wǎng)上，這一技術(shù)不但從源頭上就實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控視頻的數(shù)字化，而且同時(shí)也解決了超遠(yuǎn)程監(jiān)控和分布式控制的難題，即監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心已不再是專用固定的了，只要知曉其數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，監(jiān)控中心可以放置在任何地方，隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)連接到視頻源上去，接收其監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。這一技術(shù)的標(biāo)志是IP網(wǎng)絡(luò)攝像頭的誕生。

　　再次就是智能化。由于監(jiān)控系統(tǒng)的飛速膨脹，攝像頭數(shù)目呈幾何級(jí)數(shù)般增長，其海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與有限的監(jiān)控人員或監(jiān)控設(shè)備之間的矛盾便越來越突出，照筆者曾經(jīng)碰到的一位交通行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)的話說就是：“這么多攝像頭我找誰來看喲?”而智能化便是為了解決這一問題，即通過技術(shù)手段，使用計(jì)算機(jī)對(duì)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，使之能夠在視頻和行為描述之間建立映射關(guān)系，從而使計(jì)算機(jī)能夠理解視頻畫面的內(nèi)容，通過獲取視頻的內(nèi)容，自動(dòng)與事先設(shè)定的規(guī)則相匹配，以使計(jì)算機(jī)也能“看”視頻或“理解”視頻，能夠代替監(jiān)控人員完成部分監(jiān)控的作用。計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是工作穩(wěn)定且不會(huì)疲勞無需休息，能長時(shí)間大范圍地“忠于值守”，即時(shí)發(fā)現(xiàn)需要被監(jiān)測(cè)的行為或特征。如果說把攝像機(jī)是人的眼睛的延伸，使人可以采用監(jiān)控系統(tǒng)看到在目視范圍內(nèi)看不到的場(chǎng)景，那么監(jiān)控系統(tǒng)的智能化就相當(dāng)于在監(jiān)控系統(tǒng)中安裝了一個(gè)“大腦”，也許這個(gè)大腦因?yàn)檫€比較簡單而只能理解出視頻中極少的一部分內(nèi)容，但畢竟已具備了一定的分析能力，隨著技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)“大腦”將越來越“聰明”，越來越能分析、理解和判斷出視頻信號(hào)中的更多的信息內(nèi)容。 [nextpage]

　　監(jiān)控系統(tǒng)的智能化過程最為關(guān)鍵的技術(shù)是采用計(jì)算機(jī)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行分析，以提取視頻場(chǎng)景中發(fā)生的一些特定的事件或監(jiān)控目標(biāo)的特定行為。這一技術(shù)并沒有一個(gè)統(tǒng)一的稱呼，有些稱之為“智能視頻(IV，Intelligent Video)”，有些稱為“行為監(jiān)控(Behave Watching)”，也有些將它命名為“事件檢測(cè)(Event detection)”、“內(nèi)容分析(Content analyzing)”、“視頻分析(Video analyzing)”等等名稱，不過總的來說這一技術(shù)都屬于計(jì)算機(jī)視覺(CV，Computer Vision)技術(shù)，屬于人工智能(AI，Artificial Intelligent)研究的分支之一，這一技術(shù)能夠通過數(shù)字圖像處理和視頻信號(hào)分析來提取和理解視頻畫面中的內(nèi)容。為了簡化并且好理解，我們估且稱之為 “視頻行為檢測(cè)技術(shù)”或者“智能視頻行為檢測(cè)技術(shù)”，簡稱“行為檢測(cè)”。

　　這么說似乎有些太專業(yè)，可以舉一個(gè)簡單的例子，在機(jī)器人足球賽中，機(jī)器人的“眼睛”是兩個(gè)攝像頭，能獲取外界視頻畫面，而“行為檢測(cè)技術(shù)”即相當(dāng)于機(jī)器人的大腦對(duì)于視頻畫面的分析，以前由于行為檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算能力的限制，機(jī)器人可以看到視野范圍內(nèi)的一個(gè)球并將其與背景區(qū)分開來，而且能判斷出這個(gè)球的位置、大小和運(yùn)動(dòng)軌跡。隨著計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力的提高以及行為檢測(cè)技術(shù)研究的深入，機(jī)器人變得聰明了，能夠從視野范圍內(nèi)的多個(gè)物體(有方的有圓的有橢圓的)中分辨出哪一個(gè)是想要的球，甚至于從兩個(gè)標(biāo)有不同數(shù)字的圓球中找到想要追蹤的那個(gè)球，并且能自動(dòng)判斷出這個(gè)球是不是進(jìn)了球門，如果靠左了就在左邊碰一下，如果靠右了就在右邊撞一下，如果球進(jìn)了球門或者出了邊線就不再去追球，而所有的這些判斷都是基于對(duì)球的運(yùn)動(dòng)“行為”的一種“檢測(cè)”能力而產(chǎn)生的。

　　“行為檢測(cè)”技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠提取視野范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)的行為，并自動(dòng)與經(jīng)驗(yàn)庫(或報(bào)警規(guī)則)進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑行為時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警機(jī)制，提醒監(jiān)控人員人工確認(rèn)。有了這種技術(shù)，監(jiān)控人員可以不再時(shí)刻盯著監(jiān)控視頻，只有當(dāng)發(fā)生自動(dòng)報(bào)警時(shí)再來看看進(jìn)行一下人工確認(rèn)即可，同樣，有了這種技術(shù)無時(shí)無刻不在“分析”和“監(jiān)視”著視頻畫面，同一監(jiān)控人員便可以同時(shí)負(fù)責(zé)許多路監(jiān)控視頻的監(jiān)控管理工作，而所有這些監(jiān)控視頻也沒有必要都在監(jiān)視器上進(jìn)行實(shí)時(shí)播放，只要接到“行為檢測(cè)”的功能模塊中即可，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑行為時(shí)再臨時(shí)切換到監(jiān)控器上即可。這就從根本上解決了海量監(jiān)控視頻源和有限監(jiān)控能力之間的矛盾。

　　“行為檢測(cè)”技術(shù)雖然剛開始是基于公共安防系統(tǒng)的矛盾和需求而開發(fā)出來的一種技術(shù)，但從本質(zhì)上來說，它只是一種對(duì)于視頻信息或行為內(nèi)容的分析和提取，它應(yīng)用于哪一個(gè)領(lǐng)域完全取決于所分析的視頻對(duì)象的性質(zhì)。如果所分析的視頻屬于交通監(jiān)控視頻，視頻畫面中需要被跟蹤和分析的目標(biāo)屬于交通工具或在交通場(chǎng)景中的行人，需要檢測(cè)的行為也是屬于某種交通行為，那么這種“行為檢測(cè)”的技術(shù)便完全可以應(yīng)用在交通管理系統(tǒng)中，成為智能交通的組成部分。

　　交通監(jiān)控系統(tǒng)與普通的公共監(jiān)控系統(tǒng)一樣都存在相似的問題，甚至于往往更嚴(yán)重，因?yàn)橥ǔ碚f一個(gè)城市的交通監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)龐大的集中的系統(tǒng)，對(duì)于大中型城市來說，遍布于各個(gè)路段、路口的監(jiān)控?cái)z像頭數(shù)以萬計(jì)，甚至于超過十余萬個(gè)攝像頭，這比任何一個(gè)大廈、營院甚至工廠的攝像頭都要多得很多，不在一個(gè)數(shù)量級(jí)中，而所有的這些用于交通監(jiān)控的攝像頭采集到的視頻信號(hào)往往都集中到交通管理部門的監(jiān)控中心，任何一個(gè)監(jiān)控中心恐怕也很難同時(shí)在監(jiān)視器上顯示超過一百路視頻信號(hào)，也就是說只有幾十分之一的視頻信號(hào)得以在監(jiān)視器上顯示，同時(shí)，任何一個(gè)監(jiān)控中心同時(shí)察看實(shí)時(shí)視頻顯示的監(jiān)控人員也不可能超過20人，視頻源的數(shù)量與監(jiān)控人員的數(shù)量比例超過50∶1，絕大部分視頻源都是無人實(shí)時(shí)查看的，只能采取先使用視頻存貯設(shè)備(如硬盤錄像機(jī))進(jìn)行存貯，“出了問題事后查驗(yàn)”的方式來利用了，可以毫不夸張地說，在交通監(jiān)控系統(tǒng)中，80%以上的攝像頭都是擺設(shè)，其傳送到監(jiān)控中心的視頻信號(hào)也許長年累月地既無人關(guān)心也無人查看，只有出了問題之后才會(huì)想起來查一查存貯下來的視頻記錄，若是存貯設(shè)備數(shù)量不足，也許連存貯都省了，真正成了“擺設(shè)”了。 [nextpage]

　　的確，在交通監(jiān)控系統(tǒng)中，顯示在監(jiān)控電視墻上的實(shí)時(shí)視頻一般都是屬于比較重要 (如北京的長安街、二環(huán)三環(huán)) 的路段(這些視頻的數(shù)量也許最多只占總數(shù)的5%)，由工作人員緊盯著隨時(shí)查看有沒有問題，對(duì)于那些并不重要的路口路段(也就是另外的95%)，也只能“犧牲”一下靠邊站了。但實(shí)際情況又是如何呢?無論什么路段或時(shí)段，公路上發(fā)生事故的機(jī)率應(yīng)該不會(huì)大于10%(否則交管部門就該整頓了)，為了這5%路段的10%，工作人員需要80%以上甚至于100%地盯著，而對(duì)于其他95%的路口路段的10%，所受到的注意力也許還不到0.1%，甚至于根本就沒有，大不了出了事故有人打電話到監(jiān)控中心調(diào)出一下當(dāng)時(shí)的錄像看一看罷了，如果剛好該地方的視頻沒有錄像，那就真的沒有任何辦法了。

　　如果采用“行為檢測(cè)技術(shù)”呢?通過計(jì)算機(jī)對(duì)交通行為的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，達(dá)到無人值守狀態(tài)下及時(shí)檢測(cè)和報(bào)警的目的。也就是說，由計(jì)算機(jī)代替工作人員去隨時(shí)盯著那些視頻，這些視頻只需直接接入計(jì)算機(jī)或分析儀，不用什么顯示器來顯示(大不了發(fā)現(xiàn)報(bào)警自動(dòng)切換到顯示器上去讓工作人員確認(rèn)，平時(shí)沒有報(bào)警時(shí)根本不用顯示器來實(shí)時(shí)顯示)，沒有顯示資源和海量數(shù)據(jù)之間的矛盾，同時(shí)人也不用管了，讓計(jì)算機(jī)代替人去“看”，真正的監(jiān)控人員可以悠閑地坐在旁邊看看報(bào)紙聊聊天，等計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)可疑行為時(shí)再去查看驗(yàn)證一下即可，也解決了監(jiān)控人員不足的矛盾。同時(shí)，最重要的，是可以檢測(cè)任一路實(shí)時(shí)視頻，換句話說，只要設(shè)備足夠多，在不用增加任何監(jiān)控人員或監(jiān)視器的條件下，沒有被實(shí)時(shí)監(jiān)控的視頻已經(jīng)可以減少到零了(請(qǐng)注意，采用人工方式時(shí)這些視頻數(shù)量占到95%以上)。

　　好，前面提到的是對(duì)于交通事故的及時(shí)報(bào)警，以便快速反應(yīng)減少社會(huì)生命財(cái)產(chǎn)的損失，現(xiàn)在再來說說關(guān)于對(duì)于公路上常見的違章現(xiàn)象的監(jiān)控。眾所周知，如今是法制社會(huì)，任何事都講究證據(jù)，對(duì)于某些違章現(xiàn)象的處罰，是需要充分的證據(jù)才能進(jìn)行的，電子警察監(jiān)控系統(tǒng)就是這種作用，可以自動(dòng)提取車輛闖紅燈前后的多張舉證圖片。闖紅燈違章必然是在交通燈路口，這是確定的，但很多的違章行為(如壓黃線，逆行，違章停車等)的發(fā)生卻是不定時(shí)不定地點(diǎn)的，即算在違章現(xiàn)場(chǎng)有監(jiān)控?cái)z像頭，則除非有人時(shí)刻盯著及時(shí)錄像，或是使用DVR全程錄像，才有可能獲取車輛違章的實(shí)時(shí)舉證證據(jù)(圖片或視頻段)，才有法律根據(jù)對(duì)這些違章行為予以處罰。時(shí)刻有人盯著及時(shí)錄像完全不可能，這些違章現(xiàn)象都是事先無法預(yù)知的，再說就算剛好看到了，發(fā)現(xiàn)違章之后才開始錄像有時(shí)已晚了，無法形成完整的舉證證據(jù)。如果采用DVR全程錄像，則也許99%以上都是沒有違章現(xiàn)象的正常視頻，要找出其中的1%的違章片段，何其難也，而浪費(fèi)又有多大?更不用說還得再安排人去翻看錄像的工作了。如果有了“行為檢測(cè)技術(shù)”呢?預(yù)先設(shè)計(jì)好檢測(cè)規(guī)則，如使用“越界行為檢測(cè)”來檢測(cè)壓黃線違章行為，使用“運(yùn)動(dòng)路徑檢測(cè)”來監(jiān)測(cè)逆行行為，讓計(jì)算機(jī)替人“盯著”，一旦發(fā)現(xiàn)違章現(xiàn)象之后則自動(dòng)保存證據(jù)，若是沒有違章現(xiàn)象則不進(jìn)行錄像可保存，那么對(duì)于這些違章現(xiàn)象的檢測(cè)和舉證就能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化了，監(jiān)控人員平時(shí)不用管，每隔一定時(shí)間將違章記錄整理一下即可，保存下來的都是有問題的(有違章嫌疑的)，而正常行駛的車輛都沒有記錄，那么，同樣的存在空間，能夠存儲(chǔ)的違章數(shù)據(jù)則有了冪數(shù)級(jí)的增加，這才是真正的自動(dòng)化!

　　從前面的敘述來看，視頻行為檢測(cè)技術(shù)不僅僅是單純的一種安防監(jiān)控新技術(shù)，對(duì)于智能交通領(lǐng)域也有極為重要的意義，它的本質(zhì)是對(duì)視頻內(nèi)容的提取和分析，卻并沒有規(guī)定應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域的限制，只要能根據(jù)實(shí)際需求巧妙設(shè)計(jì)檢測(cè)規(guī)則，就能讓這一新興的技術(shù)在智能交通領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。