宋 欣，马骏涛
（解放军医学图书馆，北京，100039）
摘 要：从网络安全的定义与根源出发，针对目前比较严重的网络安全问题，全面分析
了网络面临的安全威胁及攻击形式，提出了一系列相应的防御技术。
关键词：网络安全；安全威胁；攻击形式；防御技术
中图分类号：TP393.08
文献标识码：A
随着互联网的飞速发展，网络安全问题也日益突出。网络的
监控视频获取
多媒体库(目标特征库)
背 景 模背背 型景景 更建建 新模模 重 建
背
连目
景 阴 通标
噪 影 区区
声 去 域域
去 除 检分
除
测割
目 标特检 特征测 征匹结 提配果 取
运动目标检测
目标提取
目标识别
图 3 目标检测流程图
（2）预/告警及联动发动模块，在对视频的实时监控中触发预 设阀值或产生异常，并产生声光告警信号，并按告警级别发动联 动措施，是智能视频监控系统不可缺少的部分。
（1） 注意不同的监控场景与智能视频分析模块实现算法之
111
科技情报开发与经济
SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY
文章编号：1005－6033（2010）04－0112-03
网络安全分析及防御技术
2010 年 第 20 卷 第 4 期 收稿日期：2009－12－11
杨红军 智能视频监控系统的设计研究
本刊 E-mail:bjb＠sxinfo．net 信息工作研究
发生，如有，按照一定的算法分析识别视频对象，并分析对象行 为，达到平台管理模块预置的警戒阀值时，启动告警服务，然后 通过客户端，告知 CU。 2.1 视频采集单元
由摄像机、采集卡、数据压缩卡、云台控制机及其他外围设 备组成，获取视频的原始数据，并进行初步的数据压缩。摄像机 类型目前主要有数字视频录像机 DVR，网络摄像机 IPCAMERA 和 网 络 摄 像 机 IPCAMERA （或 模 拟 摄 像 机 ／视 频 服 务 器 IPENCODER）加 NVR 网络视频录像机几种形式；另外采用智能 嵌入式芯片的视频采集单元主要是在前端集成了图像传感器、 嵌入式处理器、图像处理电子卡、网络接口等，通过压缩优化算 法和单一的背景差分算法等使摄像机实现实时的图像压缩、传 输，并能跟踪目标并能产生一定的反馈信号。 2.2 传输网络
摘 要：提出了一种由视频采集、传输网络、中心服务平台、客户端等 4 部分组成的智
能视频监控系统模型，通过对模型组成及功能分析、关键技术的实现方法，说明了系统
的设计方案，阐述了智能视频监控系统设计中应解决的问题。
关键词：智能视频监控系统；视频分析；对象识别与跟踪；行为分析
中图分类号：TP277
文献标识码：A
（2）视频对象的识别：以统计模式或结构模式为基础，形成 对象分类统计特性或结构建模样本，以此进行识别的一系列方 法。统计识别模式系统由训练和分类两个过程组成。目前已经相 对成熟的识别技术有文字识别（包括车牌号）、语音识别、人脸识 别、指纹识别等。
（3）对象的跟踪：主要有基于区域匹配、基于特征点、基于主 动轮廓和基于光流法等的跟踪方法。
（4）视频压缩技术：适合视频传输的技术主要有 MPEG 系列 和 H.264 技术，后者有更高的压缩比和好的网络亲和力。
（5）智能流技术：能保证在很低带宽下传输音/视频流，即使 带宽下降，用户只会收到低质量的视频，而流不会中断，不需要 缓冲以恢复带宽损失。
4 设计系统时注意解决的问题
要建设成一套性价比优良的智能视频监控系统，就必须考 虑到不同用户的具体需求和监控场景的复杂度，且能对系统核 心部分的视频分析算法做具体调试，对系统预/报警联动部分能 进行合理设置，此外在选择摄像机类型、定位安装及摄像机初始 标定方面也有精细的要求。
网络安全是指对网络系统的硬件、软件及其中的数据实施
开放性和共享性使人们对网络的依赖程度不断增加，网络对社 保护，使网络信息不因偶然或恶意攻击而遭到破坏、更改或泄
会的影响也越来越大。网络给人们带来便利的同时，网络上的病 露，并且保证网络系统连续、可靠、正常地运行，保证网络服务不
毒、黑客等也给网络安全带来了巨大的威胁。因此，了解网络所 中断。
（1）视频对象的描述：以对象特征（如基于颜色、纹理和形状 等）数据的形式将对象表达出来。基于颜色的实现方法有颜色直 方图法、累加直方图、降低表示颜色特征维数的方法等；基于纹 理的实现方法有纹理特征集（粗糙度 coarseness、对比度 contrast、 方向度 directionality、线像度 linel ikeness、规整度 regularity、粗略 度 roughness）法、随机场模型法和小波变换描述等。基于形状的 实现方法按基于外边界和基于区域目前有小波多分辨率描述 法、边缘距离直方图法、切线空间法、隐马尔可夫法等多种方法。
（3）实时视频播放模块。在客户端实现视频流的实时播放是 由一组过滤器和相关的应用程序来实现的，需要对从中心服务 器以 RTP 协议转发过的视频压缩包进行还原，以一定视频压缩 标准解码器进行解码，最后形成视频的实时播放。
3 系统的核心及关键技术
智能视频监控技术是以计算机视觉技术为核心的，是计算 机视觉技术的延伸，它的主要研究目标是利用计算机视觉技术、 人工智能技术和数字视频处理技术对监控视频的内容进行描 述、理解和分析，从而对视频监控系统进行控制，进而使视频监 控系统具有较高层次的智能化水平。
调度
VTDU
NRU
接入及视频分析
CU
PU
图 2 系统模块结构图
系统流程如下： （1）CU 通过客户端接入模块向平台管理模块请求访问某前 路前端实时视频。 （2）业务管理模块判断该 User 是否有访问权限、业务类型及 设置了异地访问，另需判断 PU 是否本域。 （3）若 PU 在异域，将请求发送给 PU 所在域 CSP。 （4）PU 所在域 CSP 通过接入及视频分析模块、PU、VTDU 建 立交互，形成媒体访问路由，并产生一个唤回号（Call ID）。 （5）若路由终点为 PU，向 PU 发送 Call ID。 （6）向路由上各 VTDU 发送媒体访问地址、Call 1D。 （7）PU 所在域 CSP 将确定的访问地址和 Call ID 返回给 CU 所在域 CSP。 （8）CU 所在域 CSP 通过与 VTDU 交互确定本域内媒体访问 路由。 （9）向本域路由上各 VTDU 发送媒体访问地址、Call．ID。 （10）向 CU 返回媒体访问地址、Call ID。 （11）各段分别请求建立媒体通道。 （12）各被请求设备验证 Call ID 符合后，各段分别完成媒体 通道建立，形成一条视频传输通道。 （13）通道建立后，接入及视频分析模块实时接收 PU 端视频 数据，视频分析模块实时与多媒体数据库交互、鉴别是否有异常
1 系统组成
智能视频监控系统由前端视频采集单元 PU （Prefocu Unit）、 传输网络 TU（Transfer net unit）（包括视频数据传输单元 VTDU （Video Transfer Data Unit）、网络存储单元 NRU （Network Record Unit））、中心服务平台 CSP（center server platform）和客户端单元 CU（Client Uni）等 4 部分组成。系统组织见图 1。
报警设备
中心管理 视频分发 网络录像 服务器 单元 单元
客户端
数字显示器 (电视墙)
采集单元 报警设备
中心服务平台
ChinaNet/VPN 用户专网
ADSL\LAN\ISDN 等 各种上网方式
访问客户端 (Internet 等)
移
3G 网络
动
客
户
图 1 系统组织图
系统在前端进行视频采集，经过压缩与优化算法等处理， 通过视网络传输 （含视频传输数据单元 VTDU :Video Transfer Date Unit、网络存储单元 NRU:Net Record Unit ）进入中心服务 平台 CSP，CSP 在逻辑上包含前端视频接入、视频分析、平台管 理、业务管理、客户端接入、控制服务、告警服务、调度等模块。 客户端通过 IP 宽带、3G 等网络获取智能视频监控信息、进行预 置等。
（1）分析设置模块。分析设置模块是根据不同现场环境中的 摄像头以其发挥的不同功能分别进行分析设置。首先是摄像头 的定标，然后是告警预置，最后是目标行为分析参数设置。最终 形成参数配置文件存储于中心服务器。
（2）监控计划模块。对不同地段不同时间的同一路摄像头获取 的视频可以实施多种视频监控方案，在场景监控条件发生改变或 者监控目标需要临时调整时，可以设置各种监控计划，其包括一次 性、周期的、某一时间段的或默认计划等多种监控选择方案。
受到的威胁，才能采取相应的措施来保障网络信息的机密性、完
网络安全的主体是保护网络上的数据和通信的安全。数据
整性和可用性。
安全是指利用程序和工具阻止对数据进行非授权的泄露、转移、
110
2 结构模型及功能
系统以全数字网络视频监控技术为基础，利用网络资源优 势，计算机软件技术、数字视频分析与处理等技术，完成分布式 远程集中监控，实现资源共享、分级使用、权限管理、自动识别与 跟踪、对象行为分析、联动预/报警等，系统模块结构见图 2。
平台管理
业务管理
操作控制
客户端接入
多媒体数据库 告警服务
科技情报开发与经济
SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY
2010 年 第 20 卷 第 4 期
文章编号：1005－6033（2010）04－0110-03
收稿日期：2009－12－11
智能视频监控系统的设计研究
杨红军 1，2
（1.太原理工大学电子与通信工程学院，山西太原，030024；2.中国人民解放军 66043 部 队，山西大同，037034）