文/海康威視 侍術(shù)干 浦世亮
幾年前,智能視頻監(jiān)控還只是在安防圈里談論的話題,是象牙塔里的高新玩意兒。那時候,智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品少、貴、基本不實用。近幾年,隨著硬件處理能力的提升和價格的下降,以及計算機視覺等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品已從前幾年的演示階段逐漸進入規(guī)?;褂秒A段,并成為安防界的熱門話題之一,甚至被業(yè)界認為是能夠重整視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的革命性技術(shù)。
業(yè)界對智能視頻監(jiān)控寄予厚望不是沒有道理的?,F(xiàn)在,無論是傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)還是模數(shù)混合系統(tǒng),抑或純數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),其工作方式是沒有發(fā)生絲毫的改變——“實時監(jiān)視,實時錄像”,監(jiān)控人員長時間盯著監(jiān)視器時注意力會下降,使得傳統(tǒng)的監(jiān)控方式陷入“眼觀六路,熟視無睹”的困境;而當面對浩如煙海的視頻錄像,想要提取些有價值的錄像是費盡心思。總之,目前的視頻監(jiān)控是離不開人的高度參與?;谶@種狀況,智能視頻監(jiān)控是一個發(fā)展趨勢,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必由之路。
雖然受到金融危機的影響,安防行業(yè)發(fā)展速度已經(jīng)放緩,但類似上海世博會、亞運會等重要應用場合,以及鐵路(如高鐵)、港口、軍隊等高端行業(yè)市場,對安防產(chǎn)業(yè)提出了更新、更高的需求,將加速安防技術(shù)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代,這些對于智能監(jiān)控的應用是一個新的契機。
智能視頻監(jiān)控的實現(xiàn)
目前,智能視頻監(jiān)控的實現(xiàn)方式有兩種,一種是前端實現(xiàn),利用嵌入式設備對視頻進行分析;另一種是后端實現(xiàn),通過純軟件進行視頻分析。
兩種智能監(jiān)控的具體實現(xiàn)方式如下:
嵌入式分析:通常做法是把視頻分析功能單獨做成嵌入式設備,將模擬攝像機的視頻接到嵌入式設備上供視頻分析報警使用。嵌入式設備中固化了一些視頻分析的功能模塊,如目標識別與跟蹤、跨線報警、徘徊報警、移出報警等。嵌入式設備可以通過遠程進行設置和管理,一旦視頻流中發(fā)生了預置規(guī)則現(xiàn)象,即向后臺管理中心發(fā)出報警信息,后臺可以啟動中心錄像和其它聯(lián)動行為。
純軟件視頻分析則通過在一臺計算機(或者工控機)上運行視頻分析的各功能模塊,對視頻信號進行分析理解。輸入視頻信號可以通過在機器上安裝視頻壓縮卡采集完成或直接對數(shù)字碼流進行分析。
其實,無論是嵌入式的還是純軟件方式的,其功能的實現(xiàn)都是通過所開發(fā)的核心算法程序的運行而對視頻信號進行分析而完成的。嵌入式與純軟件方式的區(qū)別僅在于運行這一核心算法程序的運算平臺不一樣,嵌入式產(chǎn)品形式的運算平臺是一個嵌入式的專用系統(tǒng),在DSP上完成核心算法的運行和相關(guān)計算;而純軟件方式的運算平臺則是一臺通用的計算機(或工控機)。
目前,市面上的絕大多數(shù)智能監(jiān)控產(chǎn)品采用的都是純軟件方式,即需要在一臺通用計算機上進行安裝,并通過圖像采集卡(或視頻采集卡)接收輸入視頻并進行分析。其實,前后端實現(xiàn)智能視頻監(jiān)控,是一種分工協(xié)作的關(guān)系,大體模式是算法首先在后臺PC上以純軟件的方式得到驗證和使用,然后逐漸優(yōu)化移植到前端嵌入式設備上。也就是說,成熟的模塊盡量放到嵌入式設備上,而后臺只做綜合的信息管理。因此,可以預見,隨著智能功能模擬前移,即監(jiān)控設備智能化的發(fā)展,未來傳輸和存儲大量視頻數(shù)據(jù)將大大降低。
監(jiān)控設備的智能化
視頻監(jiān)控的智能化不僅給智能分析軟件供應商帶來了商機,同時,對于監(jiān)控產(chǎn)品制造商而言,視頻監(jiān)控智能化的影響也是巨大的。面對日趨同質(zhì)化的產(chǎn)品市場,開發(fā)出具有視頻智能分析功能的產(chǎn)品如攝像機、視頻服務器、DVR,讓監(jiān)控設備能判定什么時候是它所感興趣的內(nèi)容會發(fā)生,并且只有在那時才傳輸視頻,從而有效節(jié)省帶寬,提高可用網(wǎng)絡帶寬,節(jié)約存儲空間,就成為監(jiān)控產(chǎn)品制造商跳出同質(zhì)化競爭,贏得高端市場的最佳選擇。
如今,一些主流的國外安防企業(yè)都紛紛推出了嵌入式智能視頻分析功能的監(jiān)控產(chǎn)品。作為監(jiān)控產(chǎn)品的研發(fā)制造商,??低晫a(chǎn)品與智能視頻分析軟件相結(jié)合,采用德州儀器(TI)基于DaVinci技術(shù)的數(shù)字媒體處理器,推出了新的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品,例如智能視頻服務器DS-6100系列,采用了TI TMS320DM6446數(shù)字媒體處理器,除提供智能分析功能外,還保留原視頻服務器固有的基本功能,支持視頻信號和音頻信號的硬件同步壓縮功能,壓縮碼流通過網(wǎng)絡進行傳輸,可進行網(wǎng)絡實時視頻和音頻預覽,支持流協(xié)議(RTP/RTCP),支持IE預覽,支持雙向語音對講,多種語言支持等功能。
另外,新型 DS-9000 系列混合 DVR采用 TI 基于 C64x+™ 內(nèi)核的 TMS320DM647 與 TMS320DM648 數(shù)字媒體處理器,可將模擬、 IP 視頻、高級網(wǎng)絡性能及智能性進行無縫集成。這種新型架構(gòu)可實現(xiàn)多通道視頻輸入編碼、智能視頻分析。通過將 IP 視頻解決方案與模擬系統(tǒng)進行集成,客戶可獲得更高的視頻質(zhì)量并節(jié)省成本,同時還可實現(xiàn)從模擬系統(tǒng)到 IP 系統(tǒng)的升級。接下來,海康威視將推出高清網(wǎng)絡攝像機,內(nèi)含智能分析功能,為用戶提供完整的端到端的整體解決方案。憑借基于DaVinci技術(shù)的高性能數(shù)字媒體處理器上實現(xiàn)智能視頻分析與編解碼,下游廠商可顯著節(jié)省各種智能視頻應用的開發(fā)時間與成本。
今后,隨著嵌入式系統(tǒng)運算能力的增強和智能視頻分析算法的改進,在視頻服務器和網(wǎng)絡攝像機等前端設備嵌入視頻分析模塊將成為趨勢。在前端做視頻分析的好處是實時性高,并且傳輸?shù)胶笈_的只是有用的報警信息和畫面,這樣可以大大減少傳輸數(shù)據(jù)量,也減少了后臺存儲的負擔。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。
結(jié)束語
智能視頻監(jiān)控設備比普通的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控設備具備強大的視頻處理能力和智能因素,可以為用戶提供更多高級的視頻分析功能,提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能力和效率,降低監(jiān)控系統(tǒng)的成本,同時能夠使視頻資源發(fā)揮更大的作用。
智能視頻監(jiān)控設備的出現(xiàn),必將助推更多智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用。這無論是從為智能視頻監(jiān)控的大規(guī)模應用提供充分的硬件環(huán)境看,還是從提高安防產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平,或是提升設備廠商市場競爭水平上看,這都是一個利好消息。
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