隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、視頻分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)等的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控信息的采集、管理、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)已經(jīng)大幅度提高和完善。盡管如此，視頻監(jiān)控的最重要環(huán)節(jié)仍舊是需持續(xù)的監(jiān)控。而人工監(jiān)控不光成本高，而且通常會(huì)存在無(wú)法避免的弊端，譬如人總是會(huì)眨眼睛，或人還會(huì)疲勞、會(huì)注意力不集中等等，所以人工監(jiān)控漏掉重要信息的概率非常高。而將智能處理算法加載在攝像機(jī)內(nèi)，形成智能攝像機(jī)的智能安防系統(tǒng)，能夠及時(shí)、自動(dòng)地從原始視頻信息中只提取有用信息。
以完成視頻傳輸、保存和檢索，也可以驅(qū)動(dòng)其他數(shù)據(jù)、觸發(fā)其他行為，從而輕而易舉地完成人力很難完成的任務(wù)。該類(lèi)智能視頻系統(tǒng)前端攝像機(jī)不但能采集前端的視頻，還能對(duì)從前端接收的視頻流進(jìn)行智能分析處理，從而去聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的安全防范設(shè)備。對(duì)此，深圳貝爾信科技有限公司研發(fā)部經(jīng)理張濤解釋說(shuō)，智能攝像機(jī)之所以受到用戶(hù)的青睞就是因其既可以實(shí)現(xiàn)普通攝像機(jī)的圖像采集功能，又內(nèi)嵌具有視頻分析功能的智能模塊，使攝像機(jī)由被動(dòng)變成為主動(dòng)，在事發(fā)前始終處于警戒狀態(tài)，事發(fā)時(shí)能及時(shí)聯(lián)網(wǎng)上傳報(bào)警和處置，再加上事后的取證，最終實(shí)現(xiàn)主動(dòng)有效的全過(guò)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)安全防范的最終目的。
核心：智能分析算法
智能視頻分析算法即是計(jì)算機(jī)圖像視覺(jué)分析技術(shù)，其通過(guò)將場(chǎng)景中背景和目標(biāo)分離進(jìn)而分析，并追蹤場(chǎng)景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)。用戶(hù)可以根據(jù)視頻分析功能，通過(guò)在不同的場(chǎng)景中預(yù)設(shè)不同的報(bào)警規(guī)則，當(dāng)一旦場(chǎng)景中出現(xiàn)了違反預(yù)定義規(guī)則的行為，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，對(duì)于前置式的智能攝像機(jī)便會(huì)自動(dòng)將報(bào)警圖像上傳到后端監(jiān)控PC機(jī)，使用戶(hù)可以采取相關(guān)措施。
現(xiàn)在，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已成為趨勢(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)警畫(huà)面，這樣既可大大減少數(shù)據(jù)傳輸量而減輕網(wǎng)絡(luò)占有壓力，也可減少后臺(tái)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)。
前端智能分析是將視頻分析功能嵌入到前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)DSP芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)智能功能的，而后端智能則是利用計(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純軟件方式，其功能的實(shí)現(xiàn)都是通過(guò)智能核心算法程序的運(yùn)行來(lái)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行分析而完成的。?？低?/u>的行業(yè)總監(jiān)浦世亮表述：“由于智能功能的復(fù)雜性，所需處理的數(shù)據(jù)量非常龐大，運(yùn)算非常復(fù)雜，這必然需要CPU具有超常的計(jì)算能力。如果將智能分析算法處理的部分和攝像機(jī)編碼、控制的CPU合用，肯定會(huì)造成很多干擾，且會(huì)產(chǎn)生大量不穩(wěn)定因素，會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能造成很大影響。為此，?？低暡捎昧讼冗M(jìn)的處理方案，運(yùn)用先進(jìn)的Ti Davinci 芯片來(lái)專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)智能分析算法，其不僅保證了智能分析的優(yōu)異性能，還保障了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。”
無(wú)論從理論還是從技術(shù)上說(shuō)，模擬視頻信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和視頻壓縮后，會(huì)失去一部分真實(shí)的信息，并產(chǎn)生一些噪聲信號(hào)，所以智能軟件分析系統(tǒng)如果被后置在視頻壓縮后對(duì)壓縮的視頻進(jìn)行分析處理，則相對(duì)會(huì)產(chǎn)生更多的漏報(bào)警或誤報(bào)警?，F(xiàn)在有的智能攝像機(jī)方案將智能軟件分析系統(tǒng)前置在視頻壓縮處理前，即該類(lèi)智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是對(duì)沒(méi)有壓縮的原始圖像進(jìn)行目標(biāo)提取并進(jìn)行分析處理，這樣盡管要分析處理較多的視頻信息，但也明顯可獲得較好的分析處理效果，并大幅降低漏報(bào)警或誤報(bào)警問(wèn)題的發(fā)生。并且，它只有在出現(xiàn)異常的情況下，才需要把相關(guān)的視頻發(fā)送到后端進(jìn)行監(jiān)視和記錄，因此經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只需要傳送很少量的數(shù)據(jù)信息。
這些數(shù)據(jù)信息的流量，據(jù)統(tǒng)計(jì)還不到總視頻流量的1/50，從而大大減少了對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求和消耗，減少了用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò)方面的投資，而同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)條件不是很好的用戶(hù)也帶來(lái)了使用智能視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的可能。對(duì)此，北京文安科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)兼CEO陶海表示，“基于智能攝像機(jī)的視頻分析，一般來(lái)說(shuō)，比基于PC架構(gòu)的智能視頻分析系統(tǒng)，在運(yùn)算性能上要略遜一籌。所以說(shuō)，要求在保持基本性能不變的情況下，需要對(duì)智能攝像機(jī)的圖像處理算法、其DSP性能等進(jìn)行深入的優(yōu)化和提高，以適合智能攝像機(jī)內(nèi)嵌入式的要求。”
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不僅實(shí)時(shí)性、分析正確率較高，并且傳輸?shù)胶笈_(tái)的僅只是有用的信息，這樣既大大減少數(shù)據(jù)傳輸量，也減輕了后臺(tái)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)。
升華：視頻分析技術(shù)
人工監(jiān)控所存在的諸多問(wèn)題促使了一項(xiàng)新的技術(shù)的出現(xiàn)——智能視頻監(jiān)控或者說(shuō)視頻分析技術(shù)。視頻分析技術(shù)能夠?qū)σ曨l進(jìn)行科學(xué)的分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常的行動(dòng)或者可疑的跡象，視頻分析系統(tǒng)就會(huì)向安保人員發(fā)出警報(bào)，通常以電子郵件、手機(jī)提示或者聲音報(bào)警等方式實(shí)現(xiàn)。?？低暤漠a(chǎn)品總監(jiān)應(yīng)向群表示，“就整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，目前智能分析技術(shù)在前端攝像機(jī)中嵌入應(yīng)用還是起步階段，主要是做一些簡(jiǎn)易的應(yīng)用等。”
智能視頻分析需要自動(dòng)識(shí)別監(jiān)控對(duì)象，及時(shí)感知目標(biāo)對(duì)象所發(fā)生的變化，而當(dāng)異常情況出現(xiàn)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)警等功能。我們知道，“監(jiān)”和“控”是相輔相成的，前一部分“監(jiān)”，要真正做到是有難度的;而后一部分“控”是要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，只有真正做到“監(jiān)”，才能夠更好更快地實(shí)現(xiàn)“控”的要求，這就必須通過(guò)智能視頻分析技術(shù)，來(lái)提升“監(jiān)”的有效性。
另外一方面，目前的智能分析行業(yè)欠缺一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的概念，各廠商對(duì)智能化的定義出入較大。有的廠家認(rèn)為自己的系統(tǒng)具備了智能化分析的功能，而其他廠家則或許會(huì)認(rèn)為功能太過(guò)簡(jiǎn)單，甚至根本稱(chēng)不上智能化。例如，有些系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單完成了一些視頻分析工作，并不能從根本上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能分析并提取有用的信息功能;對(duì)此，貝爾信經(jīng)理張濤表示，象類(lèi)似“視頻移動(dòng)偵測(cè)”“視頻丟失”一些最基本的畫(huà)面檢測(cè)功能，在一些對(duì)安全級(jí)別要求不高的監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠滿(mǎn)足需求，但對(duì)于安全級(jí)別較高的系統(tǒng)和應(yīng)用，就遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足應(yīng)用的需求。
也有一些系統(tǒng)雖然可以滿(mǎn)足復(fù)雜的模式識(shí)別、目標(biāo)跟蹤等功能，但是在多變的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的工作狀況也可能不甚理想。對(duì)此，北京文安的陶海表示，“智能視頻分析類(lèi)的產(chǎn)品一般說(shuō)對(duì)應(yīng)用環(huán)境相關(guān)性很強(qiáng)。因此，智能視頻分析產(chǎn)品一方面要高度可靠，另一方面又要易用。為了達(dá)到這樣的要求，核心的處理算法一定是相對(duì)比較復(fù)雜的，對(duì)計(jì)算處理能力要求會(huì)比較高。所以，很多時(shí)候不能用編碼剩余的CPU計(jì)算能力來(lái)做視頻分析。而盲目地增加性能不佳的智能視頻分析功能很多時(shí)候反倒會(huì)拖累原產(chǎn)品的客戶(hù)滿(mǎn)意度。所以還是要穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步把穩(wěn)定可靠的算法模塊移植到智能攝像機(jī)中，并根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行一定的定制化，這樣才能做好。”
另一方面，行業(yè)內(nèi)也應(yīng)該有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)智能分析的概念做出明確的定義。這樣有利于產(chǎn)業(yè)的規(guī)范，也同時(shí)達(dá)到了教育客戶(hù)的目的，使用戶(hù)能夠更清楚地了解智能化監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品。
展望：智能一體化
有專(zhuān)家指出，繼模擬、數(shù)字和IP監(jiān)控之后，下一波興起的將是智能監(jiān)控技術(shù)。智能視頻監(jiān)控是一種執(zhí)行智能視頻分析和全自動(dòng)視頻監(jiān)控的高級(jí)解決方案。它能從模擬或數(shù)字視頻流中自動(dòng)跟蹤并識(shí)別對(duì)象，分析運(yùn)動(dòng)并提取有用視頻信息。智能視頻監(jiān)控允許用戶(hù)利用攝像機(jī)輕松監(jiān)測(cè)并保證各區(qū)域的安全，同時(shí)還降低了人工成本，且提高了工作效率。
貝爾信的張濤表示，目前雖然很多智能攝像機(jī)都在標(biāo)榜智能功能，但其實(shí)還是無(wú)法將諸多功能集成到一個(gè)芯片上，很多時(shí)候都是放在幾個(gè)芯片或者功能無(wú)法融入進(jìn)去。我覺(jué)得未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是智能一體化，即智能攝像機(jī)的智能化的功能更多，集成度更高。
當(dāng)前，一些專(zhuān)業(yè)視頻分析研究廠家也正著手完善現(xiàn)有的核心技術(shù)，進(jìn)一步提升和優(yōu)化現(xiàn)有算法，在功能、應(yīng)用和價(jià)格上力求更加注重用戶(hù)的實(shí)際需求，以實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)產(chǎn)品形式。智能攝像機(jī)的發(fā)展，需要軟硬件廠商的共同努力，優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+優(yōu)秀的數(shù)字處理器+優(yōu)秀的智能分析算法才能保證智能分析的性能，讓我們拭目以待。