《電子技術(shù)應(yīng)用》
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監(jiān)控智能分析:從概念到實(shí)戰(zhàn)的華麗轉(zhuǎn)身
來(lái)源:IT168
摘要: 近幾年,,隨著硬件處理能力的提升和價(jià)格的下降,,以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的發(fā)展,,智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品已從演示階段逐漸進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展階段,,儼然成為安防界炙手可熱的話題之一,全球各大廠商紛紛投入大量人力物力進(jìn)行研發(fā),,視頻智能監(jiān)控被業(yè)界認(rèn)為將是主宰網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的革命性技術(shù),。 ……
Abstract:
Key words :

          長(zhǎng)久以來(lái),智能監(jiān)控" title="視頻監(jiān)控">視頻監(jiān)控只是安防領(lǐng)域里用來(lái)展示實(shí)力的演示產(chǎn)品,。僅存的量產(chǎn)智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品,,不僅產(chǎn)量少而且價(jià)格昂貴、外加上受限于性能,,基本不實(shí)用,。近幾年,隨著硬件處理能力的提升和價(jià)格的下降,,以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的發(fā)展,,智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品已從演示階段逐漸進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段,,儼然成為安防界炙手可熱的話題之一,,全球各大廠商紛紛投入大量人力物力進(jìn)行研發(fā),視頻智能監(jiān)控被業(yè)界認(rèn)為將是主宰網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的革命性技術(shù),。

    為什么要監(jiān)控智能化,?
    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,,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、車牌號(hào)識(shí)別,、車輛類型識(shí)別,、船只識(shí)別、紅綠燈識(shí)別等等,。識(shí)別類的智能監(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足絕大多數(shù)監(jiān)控類客戶的需求,,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、虛擬警戒區(qū)域,、智能跟蹤,、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、車流統(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%,,最掙錢的是存儲(chǔ)器廠商,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,,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,很大程度上滿足了不同用戶的需求,,也許隨著用戶需求的不斷增加,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)總裁陸偉芃先生采訪時(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)客戶來(lái)講很必要。
    至于智能視頻監(jiān)控分析是選前端還是后端,?不能盲目選擇,,目前絕大多數(shù)號(hào)稱智能前置的產(chǎn)品,其DSP處理器性能根本沒(méi)有達(dá)到基本的滿足要求,,并沒(méi)有富余的CPU資源,,來(lái)實(shí)現(xiàn)一些較簡(jiǎn)單而基本的智能視頻功能,智能前端分析需要軟硬件廠商的共同努力,,優(yōu)秀的處理器+優(yōu)秀的智能分析算法才能保證智能分析的性能,,未來(lái)前端后端都是智能化才是最終的目的。
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