智能应用 Ｅ电子测试 ＬＥＣＴＲ０ＮＩＣ ＴＥＳＴ ２０１第５３年３期 月 智能视频在多媒体技术应用的探究 陈树娟 （山东服装职业学院，山东泰安２７１０００） 摘要：随着多媒体技术的进步与发展，很多数字视频技术也有了自己的发展空间和平台。在众多的数字视频中智能视频脱颖 而出，成为了目前技术发展中极具发展前景的应用产品。由于目前的智能视频实用性强，因此可以说智能视频引领着数字视频 行业发展的新方向。ＤＳＰ是让智能视频得以实现嵌入式应用的理想平台，因此涵括了ＤＳＰ技术的ＳＯＣ处理器在智能视频现在 和将来的发展中都占据了极其重要的作用。 关键词：智能视频技术；应用领域；嵌入式应用技术 Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｖｉｄｅｏ ｉｎ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｈｅｎ Ｓｈｕｊｕａｎ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｃｌｏｔｈｉｎｇ ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ｃｏｌｌｅｇｅ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｔａｉａｎ ２７１０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ａ ｌｏｔ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｉｔｓ ｏｗｎ ｓｐａｃｅ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｉｎｔｅｌ１ｉｇｅｎｔ ｖｉｄｅｏ ｔａｌｅｎｔ ｓｈｏｗｉｎｇ ｉｔｓｅｉｆ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ ｍａｎｙ， ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｒｏｍｉＳｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｉｎｔｅｌ１ｉｇｅｎｔ ｖｉｄｅｏ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐｒａｃｔｉｃａ１．ｓＯ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｓａｉｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌ１ｉｇｅｎｔ ｖｉｄｅｏ ｌｅａｄｓ ａ ｎｅｗ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．ＤＳＰ ｉｓ ｆｏｒ ｉｎｔｅ１ｌｉｇｅｎｔ Ｖｉｄｅｏ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｉｄｅａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ｉｔ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ＤＳＰ ＳＯＣ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌ１ｉｇｅｎｔ ｖｉｄｅｏ ｎｏｗ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｃｃｕｐｉｅｓ ａｎ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｖｉｄｅｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ：ｅｍｂｅｄｄｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １ 引言 近年来，随着科技的发展，数字视频技术在不断进步。纵观 数字视频的发展史，其可分为三个发展阶段：数字显示视频阶 段、数字压缩视频阶段和数字智能视频阶段。在数字显示阶段中 主要是解决了计算机图像与数字化视频影像结合的问题。但是该 阶段所用的视频格式——ＭＰＥＧＩ存在压缩比和分辨率低的问题， 且当时Ｐｃ机处理能力弱，因此在此阶段中还需要借助各种图形 图像和视频采集压缩卡的辅助才能达到综合显示的视频效果。数 字压缩视频阶段已能够将有效的数字化视频压缩成为实用性产 品。此时的数字化视频已由原来的ＭＰＥＧＩ１升级到ＭＰＥＧＩ２，且数 字视频产品本身也脱离了ＰＣ机，实现了一类自成一体的消费类 产品的生产销售。后来随着数字视频面向的市场的变化，其压缩 格式也有原来ＭＰＥＧＩ２格式的基础上又增加了ＭＰＥＧＩ４和Ｈ．２６４、、 ＷＭＶ９、Ｒｅａｌ和Ｏｎ２。与此同时，国内ＡＶＳ作为具有自主产权的中 国视频标准格式也得到了发展。数字智能视频又是数字视频发展 的新阶段，纵观数字智能视频的发展史，它从最初的ＣＣＴＶ闭路电 视时代，又经历了ＶＣＲ模拟视频录像时代，ＤＶＲ数字视频录像时 代、ＮＶＲ网络视频录像时代。目前数字智能视频已成为数字视频 技术中的领军人物，且其也在视频监控技术上创造了一个新的里 程碑。 自动交互控制、检测及处理等功能。这些功能能够降低事后回放 视频时时间上的延误同时也具备抗干扰和降低风险的能力。 数字视频的应用在很多领域都可以看见，目前数字智能视 频应用最多的还是在交通监控领域。在交通监控中它可以实现汽 车牌照的自动识别、道路状况的自动监控和警示、交通流量的自 动控制、移动式自动车牌的实时稽查等多项系统功能。另外其在 汽车视觉上也发挥着很重要的作用，例如行人检测技术、盲区检 测技术、泊车助理技术、车道偏离警告技术等。这些技术很多都已 运动到了国际知名车型的试用中，相信很快就能够进入实用阶 段。此外如公共场所的人脸识别、商业场所的人流统计、公共广告 的观众量统计、超级市场的消费量统计等等都有数字智能视频的 用武之地。可以说在目前社会的发展中，只要有摄像头的地方就 有可能有数字智能视频的身影。 ３嵌入式智能视频技术分析 ３．１ 硬件构架 目前的视频智能分析主要是采用嵌入式设计，并采用专用 ＤＳＰ作为系统核心，系统外围配置视频解码器、存储器等作为辅 助设备。智能数字视频的硬件设计很精巧，通常都可以安装在前 端摄像机内部或者监控室里。另外嵌入式系统还具备多种智能分 析功能，可通过ＲＳ４８５方式进行远程控制，并按照中英文菜单让 用户实现对设备参数和功能的设置。 ２数字智能视频的特点 数字智能视频本身具有其他两种数字视频所没有的优势， 首先，智能数字视频本身具有高科技自动分析数据的功能，而机 器的自动数据和视频分析处理功能不仅减轻了安防操纵人员的 日常工作量也加快了数据分析的速度和效率；其次数字智能视 频具备结合需求者对视频数据的要求从海量视频中自动快速扫 描出图像的功能；最后，这种新型的技术智能视频技术还增加了 ３．２系统功能 嵌入式系统的组成很简单，其能与摄像机完美结合并支持 在线更新和在线升级等功能。其视频分析功能的应用也很广泛， 在实际应用中如越线检测、流量统计、滞留检测、轨迹跟踪等等。 ３．３应用实例分析 ３．３．１越线检测 实现越线检测这一功能时，可以对指定的场景设置一条虚 ・１Ｏ９・ 电子测试 拟警戒线，报警规则可设置为单线检测或双线检测，警戒线的具 智能数字视频的工作流程可以概括为以下几个步骤：（１）实现单 较长的视频序列按照需求 体位置、长度及禁止穿越方向可以随意设置。当前景目标按照预 场景内的场景的分离和前景目标；（２）设方向穿越警戒线时，系统会自动产生警报信息，同时预测目标 被分割成可分析的多个单独场景或片段。这些单独场景相较于其 进入警报区后运动方向并提醒工作人员注意。越线检测功能一般 他单独场景具有不同直方图，色彩分布频率也会有差异，因此每 运用在翻越墙警报、倒车检测及交通违规等方面。 个单独场景直方图的变化相较于前面单独场景直方图的突变则 ３．３．２流量统计 可视为场景的改变；（３）将分离后单独前景目标提取或分割，再 流量统计即是通过智能视频技术对前景目标进入某条直线 进行逐帧跟踪；（４）对跟踪目标实现特征提取，并对不同特征进 若前景目标在与关注目标类似 或某个区域的个数综合进行记录，并分别计算出特定方向上通过 行分类；（５）再进行特种分析后，直线或区域的目标流量。这种统计技术一般可运用于工厂门口、 的情况下，向管理人员和管理软件发布警报。由于视频分析在智 商店及车站等公共场所的人流量检测或交通要道的车流量监测。 能数字国际上并没有相关的标准，至此要想实现更复杂的检测算 ３．３．３滞留检测 法只能依靠可编程性能高的ＤＳＰ和视频处理器。例如利用高编程 该种检测功能能够识别车辆在禁止区域内是否长时间滞留。 性能ＤＳＰ实现对前景目标和背景及可疑活动的实时监测和监控。但是即使ＤＳＰ服务器本身具有着高性能的可编程性，在进 若车辆在某些特殊区域因交通事故、交通堵塞或非法停靠等原因 长时间停留时，该区域的检测系统会自动发出异常警报。另外这种 行技术开发时仍然要求智能视频处理软件的开发人员能够具备 检测系统也可以判断人员是否在特定区域内徘徊逗留，一旦识别 扎实的基础模式识别技术和与ＤＳＰ算法相关的开发技能。为了保 为可以徘徊后，系统也会自动发出警报，一般用户可以根据实际需 证智能视频技术的进一步推广与应用，ＩＴ行业在已开发的Ｃ６４＋ 求设定逗留时间以判断目标是否处于滞留或徘徊时间内。 平台的基础上又研发了一套智能视频库——ＶＬＩＢ。以往的客户， ３．３．４轨迹跟踪 在使用智能视频分析时，即使是国际知名智能视频厂商也需要自 能够自动发现并跟踪出现在屏幕中的运动目标，并精确的 主开发底层软件，但是自从ＶＬＩＢ智能视频库问世后，客户只需直 对目标实现运动分析，在此基础上连续快速的调整云台方向以及 接调用ＶＬＩＢ中的智能视频基础库函数即可实现视频分析。且所 摄像机倍数，将移动物体置于屏幕中心，并保持其所占屏幕的比 有ＶＬＩＢ库都是免费提供，用户只要登录特定网站注册即可实现 调用功能。 例，让监控人员能够看清目标的细节。 ３．４模块化组合 模块化组合是实现智能数字视频输入和输出均为模拟复合 视频、ＲＳ４８５控制信号和报警信号的组合模式。该种智能视频前 端能够与任何模拟设备相连接，后端能够与ＤＶＲ、网络视频服务 器及显示器相连接，并能够通过键盘或其他控制设备来对系统进 行直接控制。其所带的各种智能算法在不想冲突的前提下也能够 任意搭配，同时不同功能之间也可以实现相互触发。利用模块化 组合可以将多种云台摄像机达到完美结合，首先要对智能模块进 行配置，其次选择好云台摄像机类型，而智能模块本身则可以根 据不同的云台摄像机类型以采取不同的控制策略并进行各类型 的智能分析。这种智能模块组合尤其是在进行跟踪监测时更能够 发挥完美的匹配优势。 智能模块的软件能够实现在线升级，其只要通过ＲＳ４８５控 制线即可实现在线升级，无需进行硬件更换或其他拆卸工作。另 外任何新功能也可以进行在线升级和补充。由于能够在线升级， 因此智能模块能够与新产品的新功能和新性能达到同步。此外它 还可根据现场进行产品制定，通过在线升级来达到特殊现场场景 及特殊智能分析需求对智能数字视频的要求。 ５集成有ＤＳＰ的ＳＯＣ器件的特色及发展趋势 ＴＩ的ＴＭＳ３２０ＤＭ６４ｘ数字处理器和达芬奇系列是近年来嵌入 式智能视频分析的流行平台，且两类处理器都有着很好的应用效 果。国际上如Ｏｂｊｅｃｔｖｉｄｅｏ、ＭＩＣＥ、ＩｏＩｍａｇｅ、ＶＣＡ等就是目 前使用较广泛的处理器，当然近年来国内在嵌入式智能分析的流 行平台开发上也有很多后起之秀。在汽车视觉方面，欧洲的ＣＥＬ 公司宣布已在其新系列单、多摄像汽车视觉系统中将ＤＭ６４３ｘ作 为实现视频影像和系统控制功能的处理器，希望能够通过这种处 理器的应用达到驾驶辅助系统的要求。 数字视频监控发展的过程中智能视频分析技术已经逐渐取 代高级数字压缩视频技术成为提高产品附加价值的最主要因素， 且智能视频技术本身在发展的过程中也实现了前端实时处理代 替后端处理的功能。于是拥有ＤＳＰ的数字视频产品不断生产推出 并逐渐占领了数字视频产品市场。随着更高性能集成ＤＳＰ核心的 ＤＯＣ的研发，智能视频的运用又将进入一个新的里程碑。 ６结语 智能数字视频是所有数字视频中的“明星”，从其目前的发 展及应用范围来看，智能数字视频拥有着很大的发展潜力及发展 前景。本文是在分析了智能数字视频特点的基础上，从嵌入式智 能数字视频技术、嵌入式智能视频技术的实现手段以及目前集成 又ＤＳＰ的ＳＯＣ器件的应用和后续发展趋势三个方面进行了简单 分析，希望读者能够通过本文对智能视频技术的应用有更进一步 的了解。 ４嵌入式智能视频应用技术实现手段 视频分析技术是在分离了视频中目标和目标所在场景的基 础上对要求目标实行单独的分析和追踪，它是计算机图像诗句分 析技术的延伸发展。利用视频分析技术可以结合不同场景中的要 求预设各种报警规则，以实现追踪目标的功能。场景中一旦目标 违反规定报警规则成为既定目标，则系统会发起自动报警功能， 通过监控终端发出报警信息或提示音的方式引起用户注意，或帮 助用户通过报警场景重现的方式及时采取必要急救措施。 视频分析技术的处理方法很多，主要的处理方法为背景减 除法和时间差分法。目前视频分析技术采用的是后端Ｐｃ服务器 处理方式和前端ＤＳＰ服务器处理方式。其中ＤＳＰ是高速数字处理 信号器，因此其可置于视频采集前端进行实时处理，且利用ＤＳＰ 视频分析单元时仅通过摄像机或编码器即可实现对原始或接近 原始的图像进行分析。而后端ＰＣ服务器得到的图像在经过网络 编码传输过程中不仅图像精度大大降低同时也很容易丢失信息。 因此采用前端ＤＳＰ服务处理方式要优于ＰＣ服务处理器方式。 ＤＳＰ处理方式就是嵌入式智能视频应用的一种方式，这种 嵌入式技术不仅能够从巨量视频像素数据识别出查找的目标，同 时可编程，能够接受不同算法，也能够满足不同方面的应用。一般 参考文献 ［１］ 郑小龙．智能视频多媒体技术应用风光无限．电子产品世界 ．２００９．（５）． ［２］ 李赢韬．智能视频监控技术及其应用研究武汉科技大学．检 测技术与自动化装置．２０１１． ［３］ 刘一山．智能监控系统中运动目标检测与跟踪技术的研究． 西安科技大学．电力电子与电力传动．２００７． ［４］ 周波．视频编码与运动检测算法研究及其在智能网络摄像 机中的应用湘潭大学．计算机软件与理论．２００８． ［５］ 卜庆凯．基于内容的视频检索与视频摘要关键技术研究．东 南大学．信号与信息处理．２００９． ・１ ｌＯ・
