基于視頻的監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

隨著高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的逐漸盛行，高存儲(chǔ)高帶寬的弊端逐漸成為監(jiān)控系統(tǒng)中最大的短板，揚(yáng)長(zhǎng)避短的選擇有用價(jià)值的監(jiān)控模式成為目前主要的需求，試想一下，靜止不動(dòng)的畫(huà)面長(zhǎng)年累月的采集錄像，根本沒(méi)有任何價(jià)值，智能化有選擇性的采集才是節(jié)約帶寬節(jié)約存儲(chǔ)的關(guān)鍵因素，因此業(yè)界對(duì)智能視頻監(jiān)控的需求隨著時(shí)間的推移與日俱增?，F(xiàn)在我們?nèi)粘Ｋ佑|到的監(jiān)控系統(tǒng)，無(wú)論是模擬還是模數(shù)混合，抑或純數(shù)字，其工作方式依舊是“實(shí)時(shí)監(jiān)視，實(shí)時(shí)錄像”，不僅浪費(fèi)人力，更是浪費(fèi)物力，面對(duì)數(shù)不盡的視頻錄像，想要提取些有價(jià)值的錄像是困難，長(zhǎng)期保存也是一大難題，此外現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于人的參與非常依賴(lài)，智能監(jiān)控可以分擔(dān)人力節(jié)省資源，因此智能視頻監(jiān)控是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，也是視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必由之路。

監(jiān)控智能分析技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在哪?

目前監(jiān)控系統(tǒng)中，存儲(chǔ)和傳輸問(wèn)題是首要面臨的難關(guān)，大量無(wú)用視頻信息被存儲(chǔ)、傳輸，既浪費(fèi)了存儲(chǔ)空間又增加了帶寬，智能分析的目的是為了視頻存儲(chǔ)所需要的空間減少?gòu)亩徑鈳拤毫?，或者?duì)于一些無(wú)用視頻則采用低碼流方式進(jìn)行壓縮或傳輸，更方便整套系統(tǒng)調(diào)查或查詢(xún)使用，提升監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。

目前智能監(jiān)控技術(shù)主要包括：身份識(shí)別、軌跡識(shí)別、環(huán)境判斷補(bǔ)償識(shí)別。身份識(shí)別包括人臉識(shí)別、車(chē)牌號(hào)識(shí)別、車(chē)輛類(lèi)型識(shí)別、船只識(shí)別、紅綠燈識(shí)別等等。識(shí)別類(lèi)的智能監(jiān)控技術(shù)，最關(guān)鍵的要求就是識(shí)別的準(zhǔn)確率，最好保證在98%以上，這樣就能夠較好地滿(mǎn)足絕大多數(shù)監(jiān)控類(lèi)客戶(hù)的需求，這是目前比較常見(jiàn)的智能分析目的;軌跡識(shí)別主要包括虛擬警戒線(xiàn)、虛擬警戒區(qū)域、智能跟蹤、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、車(chē)流統(tǒng)計(jì)、物體出現(xiàn)和消失、人員突然奔跑、人員突然聚集等等;環(huán)境判斷補(bǔ)償識(shí)主要包括雨、雪、大霧等惡劣天氣、夜間低照度情況、攝像頭遮擋或偏移、攝像頭抖動(dòng)等等。智能監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在惡劣視頻環(huán)境情況下實(shí)現(xiàn)較正常的監(jiān)控功能。受環(huán)境影響視頻不清楚的時(shí)候，盡早發(fā)現(xiàn)畫(huà)面中的人，或者判斷攝像頭偏移的情況后發(fā)出報(bào)警，此類(lèi)功能具備普遍的適應(yīng)性，大部分監(jiān)控點(diǎn)都有潛在需求。

智能視頻監(jiān)控有哪種實(shí)現(xiàn)方式?

目前，智能視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)方式有兩種，一種是前端智能分析;另一種是后端智能分析。兩種智能分析方式最大的區(qū)別在于前者是利用前端攝像機(jī)自身的芯片進(jìn)行計(jì)算，而后者則是利用后端計(jì)算機(jī)純軟件的方式進(jìn)行分析。但無(wú)論是前端嵌入式的還是后端軟件方式，其功能的實(shí)現(xiàn)都是通過(guò)所開(kāi)發(fā)的核心算法程序的運(yùn)行而對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行分析而完成的。嵌入式與純軟件方式的區(qū)別僅在于運(yùn)算平臺(tái)不一樣，前者可以在攝像機(jī)DSP芯片上完成核心算法的運(yùn)行和相關(guān)計(jì)算;而純軟件方式的運(yùn)算平臺(tái)則是一臺(tái)通用的計(jì)算機(jī)。

智能視頻監(jiān)控分析：選擇前端還是后端?

從目前智能監(jiān)控分析的使用情況來(lái)看，絕大多數(shù)采用的依舊是后端分析模式，方便排除故障，并可以有效的解決存儲(chǔ)容量的壓力，但由于是后端分析，一直需要網(wǎng)絡(luò)傳送視頻信號(hào)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，而這恰恰是目前尚無(wú)法得到妥善解決的難題;前端智能分析的好處可以解決后端分析帶來(lái)的傳輸難題，但目前的環(huán)境來(lái)看，前端的DSP芯片和后端計(jì)算機(jī)的處理能力相比實(shí)在有限，很多視頻分析運(yùn)算量很大，而大多數(shù)DSP并沒(méi)有足夠大的內(nèi)存和處理能力來(lái)實(shí)施有效運(yùn)行，處理能力降低會(huì)造成分析準(zhǔn)確性低下，導(dǎo)致誤報(bào)增加。

不過(guò)，隨著嵌入式系統(tǒng)運(yùn)算能力的增強(qiáng)和智能視頻分析算法的改進(jìn)，在視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等前端設(shè)備嵌入視頻分析模塊將成為趨勢(shì)。在前端做視頻智能分析的好處是實(shí)時(shí)性高，并且傳輸?shù)胶笈_(tái)的只是有用的報(bào)警信息和畫(huà)面，這樣可以大大減少傳輸數(shù)據(jù)量，也減少了后臺(tái)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)。

有智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的后端，只集中對(duì)前端攝像機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的目標(biāo)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，而不需要對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行處理與識(shí)別，所以后端系統(tǒng)不需要昂貴的設(shè)備也能完成高效的智能視頻分析。這樣，由于后端只有前端發(fā)送來(lái)的預(yù)/報(bào)警事件的關(guān)聯(lián)畫(huà)面顯示，使監(jiān)控中心工作人員能夠很輕松地完成整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視。而這種關(guān)聯(lián)錄像的功能，也使錄像搜索和回放變得簡(jiǎn)單迅速，從而節(jié)省了寶貴的時(shí)間。另外，選擇嵌入式視頻分析架構(gòu)將現(xiàn)有的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)為智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是一種成本低且易于改造的方案。

目前，大部分網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)知名廠(chǎng)商都把“應(yīng)用前置”作為產(chǎn)品研發(fā)的主要核心內(nèi)容，加強(qiáng)DSP處理器的計(jì)算能力進(jìn)行前端智能分析，這是在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)環(huán)境下，最吸引消費(fèi)者和使用者的因素，大大降低成本。安訊士是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的鼻祖，占據(jù)全球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場(chǎng)的35%份額，其中國(guó)區(qū)總裁張勇先生就表示：“應(yīng)用分析前置是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，也是安訊士未來(lái)主要投入的項(xiàng)目，這是智能監(jiān)控的前提。”

張勇先生曾列舉過(guò)案例：“平安城市的應(yīng)用，攝像機(jī)光北京就有20萬(wàn)臺(tái)。攝像機(jī)對(duì)著一個(gè)場(chǎng)景不停的傳輸信號(hào)，傳完的信息放在主控中心或者公安局，儲(chǔ)存三個(gè)月，如果三個(gè)月內(nèi)沒(méi)問(wèn)題，數(shù)據(jù)刷新。在整個(gè)投資里面，攝像機(jī)、編碼器、網(wǎng)絡(luò)或者光纖，存儲(chǔ)器、軟件，按費(fèi)用來(lái)算，存儲(chǔ)器占的預(yù)算非常大，將近30%，而攝像機(jī)只占到20%，最掙錢(qián)的是存儲(chǔ)器廠(chǎng)商，網(wǎng)絡(luò)占到20%，軟件占到10%，所以最降低成本的方法是削減存儲(chǔ)器的投入，但是攝像機(jī)的拍攝效果不夠要求的話(huà)，那么存儲(chǔ)起來(lái)的資料都是沒(méi)有意義的，所以攝像機(jī)不是降低成本的關(guān)鍵。安訊士網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放平臺(tái)，有針對(duì)性的傳輸信號(hào)，有用的傳，沒(méi)用的不傳，大大降低了存儲(chǔ)的成本，提高了效率，從而省存儲(chǔ)，省帶寬，這些功能的嵌入，很大程度上滿(mǎn)足了不同用戶(hù)的需求，也許隨著用戶(hù)需求的不斷增加，智能監(jiān)控還會(huì)隨機(jī)應(yīng)變的嵌入更多功能。”

現(xiàn)在安訊士在國(guó)外有一個(gè)新的主流概念就是前端后端都在做智能分析。安訊士北亞區(qū)總裁陸偉M先生采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)過(guò)：“智能監(jiān)控應(yīng)該是分散的，前端后端都應(yīng)該智能化，我們是做前端的企業(yè)，但是我們同時(shí)呼吁后端的廠(chǎng)商也要及時(shí)研發(fā)，就像你在做電腦一樣，PC在前端做工作，后端服務(wù)器肯定也要做工作。我們現(xiàn)在有足夠的能力可以做好前端的智能分析，因?yàn)槲覀冃酒芰γ恳荒昊?0個(gè)月就有一倍到兩倍的增加，所以我們不但要做好壓縮，做好圖像處理，做好網(wǎng)絡(luò)，還要做智能分析這一塊，在前端就開(kāi)始做，我們是非?？粗剡@一塊的，監(jiān)控圖像效果差別不大，但是要做好數(shù)字監(jiān)控智能分析，這樣的攝像機(jī)的價(jià)值就提高了很多，對(duì)客戶(hù)來(lái)講很必要。