監(jiān)控知多少：要IVS 也要面?zhèn)鬏敭嬅骓槙?/h1>
智慧型影像分析技術(shù)(Intelligent Video Analysis，IVA)在這幾年于影像監(jiān)控產(chǎn)業(yè)被炒得很熱，各家廠商，無論是攝影機(jī)製造商、平臺(tái)供應(yīng)商或者獨(dú)立軟體開發(fā)商都不斷強(qiáng)調(diào)自己有獨(dú)特的技術(shù)，提供IVA的功能，以有效簡(jiǎn)化人力使用并且增加監(jiān)看的效率。 無獨(dú)有偶的，在設(shè)備商不斷神話IVA功能的同時(shí)，市場(chǎng)也逐漸出現(xiàn)一些反對(duì)聲浪，尤其是過去曾有失敗經(jīng)驗(yàn)的使用者。進(jìn)一步去檢討其中的癥結(jié)點(diǎn)，往往出現(xiàn)在系統(tǒng)整合商對(duì)于IVA的功能不求甚解；使用者也被美化的影片檔案誤導(dǎo)所致。藉著這個(gè)案例，我們來探討導(dǎo)入IVA所應(yīng)該注意的事項(xiàng)。
該用多少解析度才適當(dāng)？
IVA在整個(gè)視訊監(jiān)控的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)該是屬于配角而非主角，IVA的成功非常仰賴畫面的可用性，而非IVA本身的功能性。
重要的觀念就是，有正確且適合的場(chǎng)景(例如：物件大小、前景背景是否有明確的分析)才會(huì)有成功的分析功能，不然一定會(huì)得到相當(dāng)多的誤報(bào)(False Alarm)。
一般而言，無論廠商所提供的是哪種方式的IVA，通常都會(huì)有設(shè)計(jì)工具(Design Tool)來協(xié)助規(guī)劃，一定要善用這方面的工具，以避免規(guī)劃錯(cuò)誤。高畫質(zhì)影像并不等于可以提高IVA的辨識(shí)效果，IVA是透過影像格數(shù)的拆解(Exact)、分析(Analysis)、組合(Compose)這幾個(gè)步驟來達(dá)到「動(dòng)態(tài)」的分析影像。
其中對(duì)于效能影響最大的是「分析」的作業(yè)，越高的解析度，所需要的分析時(shí)間越長(zhǎng)，這都會(huì)影響到IVA的品質(zhì)。所以，大多廠商都會(huì)建議，運(yùn)用在IVA的影像，採(cǎi)用CIF(320×240)或者4CIF(704×480)已經(jīng)足夠，并不需要採(cǎi)用高解析度來進(jìn)行分析。
不同設(shè)計(jì)架構(gòu)注意要點(diǎn)不同
由于市場(chǎng)上IVA的功能相當(dāng)多，無論使用者是需要電子圍籬、人車計(jì)數(shù)、方向偵測(cè)還是簡(jiǎn)單的位移偵測(cè)，都必須確認(rèn)使用者所需要的功能。
市場(chǎng)上針對(duì)IVA的產(chǎn)品大約可區(qū)分為叁種架構(gòu)，分別有不同的效能與考量。以下就針對(duì)這三種架構(gòu)的差異一一說明：
網(wǎng)路攝影機(jī)內(nèi)建(Build-inIVAincamera)
市場(chǎng)上已有多款網(wǎng)路攝影機(jī)內(nèi)建豐富的IVA功能，通常這種方式會(huì)直接在網(wǎng)路攝影機(jī)上輸出相同解析度的分析影像，因此加上分析的功能后，影像經(jīng)常會(huì)因?yàn)橛搀w的效能而造成掉張的問題。
錄影平臺(tái)整合(NVR/DVR Embedded)
通常為了避免影響錄影效能，系統(tǒng)會(huì)另外透過多串流(multi-stream)的功能，向網(wǎng)路攝影機(jī)另外索取第二道串流來進(jìn)行影像分析，此時(shí)，使用者可以依照實(shí)際需要，向網(wǎng)路攝影機(jī)索取不同的解析度。
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與IVA
但像這樣的整合方式，主機(jī)的效能以及頻寬的可用性是需要考慮進(jìn)去的。因?yàn)樵谕慌_(tái)伺服器上，處理錄影時(shí)就會(huì)將CPU的效能降低，如果再加上影像的分析，可能造成兩方落空的窘境。除此之外，第二道串流所造成的頻寬影響，也往往被SI所忽略，造成中心端的核心頻寬不足，造成網(wǎng)路影像塞車的狀況。
第三方軟/硬體整合(Third-Party Integration)
這種情況類似錄影平臺(tái)整合，唯一的差別就是，採(cǎi)用專用的硬體設(shè)備進(jìn)行額外影像分析作業(yè)。這個(gè)硬體可以是系統(tǒng)單晶片(SoC)架構(gòu)的分析編碼器，或者架構(gòu)在伺服器上的軟體分析。
這樣的架構(gòu)，還是首重在採(cǎi)用的硬體設(shè)備是否會(huì)有效能上的瓶頸。如果是SoC，通常是架構(gòu)在1路或者4路的解決方案；如果是軟體的話，就沒有這樣的限制，但通常最多就是提供4CIF的解析度。不過，由于也多是採(cǎi)用索取第二道串流的方式，所以也請(qǐng)不要忽略對(duì)中央頻寬的影響。
IVA多傾向走第二道串流
由上面的觀察可以知道，IVA的導(dǎo)入架構(gòu)不同，需要考量的重點(diǎn)也就有所不同。不過，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)主流大多傾向走第二道串流的方式來進(jìn)行分析，而這個(gè)串流也通常不會(huì)與主要的監(jiān)看或者錄影影像綑綁。
也就是說，監(jiān)看或錄影採(cǎi)用高畫質(zhì)影像串流，但是在執(zhí)行影像分析的時(shí)候，則是為了效能上的考慮，僅用CIF或者4CIF的解析度，更由于前面說過，影像的解析度越大，不等于分析效能就會(huì)好或者誤報(bào)率就會(huì)降低；太過精細(xì)的畫面，反而會(huì)造成更多畫面上的變動(dòng)，尤其是採(cǎi)用MPEG-4或者H.264這種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)难菟惴ㄓ跋?，畫面上的雜訊，有時(shí)候反而會(huì)是誤報(bào)的元兇。
盡量釋放不必要的功能
此外，由于市場(chǎng)上的解決方案大多綑綁了很多不必要的分析功能，例如：使用者可能單純的想要電子圍籬的功能，但是在整個(gè)套件的報(bào)價(jià)中，還包含了遺留物偵測(cè)、人員計(jì)數(shù)等。對(duì)于這樣的方式，等于強(qiáng)迫使用者吸收不必要的成本。所以，已經(jīng)有市場(chǎng)上的領(lǐng)導(dǎo)廠商，針對(duì)這樣的問題提出解決方案。
像是部份廠商便採(cǎi)用新型態(tài)的IVA架構(gòu)，回歸到使用者付費(fèi)以及傳送正確的警報(bào)通知上。使用者可以自行在第叁方的軟體上，選購(gòu)適當(dāng)?shù)能涹w模組(AnalysisModule)上傳到網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)上，將該網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)變成更有智慧來解決特定的問題；而警報(bào)的觸發(fā)，也透過網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)內(nèi)建的警報(bào)通知方式來處理，不需要額外送出第二道串流，更不會(huì)影響到后端的錄影平臺(tái)效能。
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無獨(dú)有偶的，在設(shè)備商不斷神話IVA功能的同時(shí)，市場(chǎng)也逐漸出現(xiàn)一些反對(duì)聲浪，尤其是過去曾有失敗經(jīng)驗(yàn)的使用者。進(jìn)一步去檢討其中的癥結(jié)點(diǎn)，往往出現(xiàn)在系統(tǒng)整合商對(duì)于IVA的功能不求甚解；使用者也被美化的影片檔案誤導(dǎo)所致。藉著這個(gè)案例，我們來探討導(dǎo)入IVA所應(yīng)該注意的事項(xiàng)。
該用多少解析度才適當(dāng)？
IVA在整個(gè)視訊監(jiān)控的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)該是屬于配角而非主角，IVA的成功非常仰賴畫面的可用性，而非IVA本身的功能性。
重要的觀念就是，有正確且適合的場(chǎng)景(例如：物件大小、前景背景是否有明確的分析)才會(huì)有成功的分析功能，不然一定會(huì)得到相當(dāng)多的誤報(bào)(False Alarm)。
一般而言，無論廠商所提供的是哪種方式的IVA，通常都會(huì)有設(shè)計(jì)工具(Design Tool)來協(xié)助規(guī)劃，一定要善用這方面的工具，以避免規(guī)劃錯(cuò)誤。高畫質(zhì)影像并不等于可以提高IVA的辨識(shí)效果，IVA是透過影像格數(shù)的拆解(Exact)、分析(Analysis)、組合(Compose)這幾個(gè)步驟來達(dá)到「動(dòng)態(tài)」的分析影像。
其中對(duì)于效能影響最大的是「分析」的作業(yè)，越高的解析度，所需要的分析時(shí)間越長(zhǎng)，這都會(huì)影響到IVA的品質(zhì)。所以，大多廠商都會(huì)建議，運(yùn)用在IVA的影像，採(cǎi)用CIF(320×240)或者4CIF(704×480)已經(jīng)足夠，并不需要採(cǎi)用高解析度來進(jìn)行分析。
不同設(shè)計(jì)架構(gòu)注意要點(diǎn)不同
由于市場(chǎng)上IVA的功能相當(dāng)多，無論使用者是需要電子圍籬、人車計(jì)數(shù)、方向偵測(cè)還是簡(jiǎn)單的位移偵測(cè)，都必須確認(rèn)使用者所需要的功能。
市場(chǎng)上針對(duì)IVA的產(chǎn)品大約可區(qū)分為叁種架構(gòu)，分別有不同的效能與考量。以下就針對(duì)這三種架構(gòu)的差異一一說明：
網(wǎng)路攝影機(jī)內(nèi)建(Build-inIVAincamera)
市場(chǎng)上已有多款網(wǎng)路攝影機(jī)內(nèi)建豐富的IVA功能，通常這種方式會(huì)直接在網(wǎng)路攝影機(jī)上輸出相同解析度的分析影像，因此加上分析的功能后，影像經(jīng)常會(huì)因?yàn)橛搀w的效能而造成掉張的問題。
錄影平臺(tái)整合(NVR/DVR Embedded)
通常為了避免影響錄影效能，系統(tǒng)會(huì)另外透過多串流(multi-stream)的功能，向網(wǎng)路攝影機(jī)另外索取第二道串流來進(jìn)行影像分析，此時(shí)，使用者可以依照實(shí)際需要，向網(wǎng)路攝影機(jī)索取不同的解析度。
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與IVA
但像這樣的整合方式，主機(jī)的效能以及頻寬的可用性是需要考慮進(jìn)去的。因?yàn)樵谕慌_(tái)伺服器上，處理錄影時(shí)就會(huì)將CPU的效能降低，如果再加上影像的分析，可能造成兩方落空的窘境。除此之外，第二道串流所造成的頻寬影響，也往往被SI所忽略，造成中心端的核心頻寬不足，造成網(wǎng)路影像塞車的狀況。
第三方軟/硬體整合(Third-Party Integration)
這種情況類似錄影平臺(tái)整合，唯一的差別就是，採(cǎi)用專用的硬體設(shè)備進(jìn)行額外影像分析作業(yè)。這個(gè)硬體可以是系統(tǒng)單晶片(SoC)架構(gòu)的分析編碼器，或者架構(gòu)在伺服器上的軟體分析。
這樣的架構(gòu)，還是首重在採(cǎi)用的硬體設(shè)備是否會(huì)有效能上的瓶頸。如果是SoC，通常是架構(gòu)在1路或者4路的解決方案；如果是軟體的話，就沒有這樣的限制，但通常最多就是提供4CIF的解析度。不過，由于也多是採(cǎi)用索取第二道串流的方式，所以也請(qǐng)不要忽略對(duì)中央頻寬的影響。
IVA多傾向走第二道串流
由上面的觀察可以知道，IVA的導(dǎo)入架構(gòu)不同，需要考量的重點(diǎn)也就有所不同。不過，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)主流大多傾向走第二道串流的方式來進(jìn)行分析，而這個(gè)串流也通常不會(huì)與主要的監(jiān)看或者錄影影像綑綁。
也就是說，監(jiān)看或錄影採(cǎi)用高畫質(zhì)影像串流，但是在執(zhí)行影像分析的時(shí)候，則是為了效能上的考慮，僅用CIF或者4CIF的解析度，更由于前面說過，影像的解析度越大，不等于分析效能就會(huì)好或者誤報(bào)率就會(huì)降低；太過精細(xì)的畫面，反而會(huì)造成更多畫面上的變動(dòng)，尤其是採(cǎi)用MPEG-4或者H.264這種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)难菟惴ㄓ跋?，畫面上的雜訊，有時(shí)候反而會(huì)是誤報(bào)的元兇。
盡量釋放不必要的功能
此外，由于市場(chǎng)上的解決方案大多綑綁了很多不必要的分析功能，例如：使用者可能單純的想要電子圍籬的功能，但是在整個(gè)套件的報(bào)價(jià)中，還包含了遺留物偵測(cè)、人員計(jì)數(shù)等。對(duì)于這樣的方式，等于強(qiáng)迫使用者吸收不必要的成本。所以，已經(jīng)有市場(chǎng)上的領(lǐng)導(dǎo)廠商，針對(duì)這樣的問題提出解決方案。
像是部份廠商便採(cǎi)用新型態(tài)的IVA架構(gòu)，回歸到使用者付費(fèi)以及傳送正確的警報(bào)通知上。使用者可以自行在第叁方的軟體上，選購(gòu)適當(dāng)?shù)能涹w模組(AnalysisModule)上傳到網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)上，將該網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)變成更有智慧來解決特定的問題；而警報(bào)的觸發(fā)，也透過網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)內(nèi)建的警報(bào)通知方式來處理，不需要額外送出第二道串流，更不會(huì)影響到后端的錄影平臺(tái)效能。
評(píng)論