■丁曉剛

淺析智能高清視頻分析的應用與發(fā)展趨勢

■丁曉剛

智能分析在視頻監(jiān)控領域的影響逐漸加深，其應用也越來越廣泛，將不僅僅限于安全防范，更多的將發(fā)展至智能管理。而隨著高清的發(fā)展，智能也必將有更大的舞臺，產品也將向多元化、實用化發(fā)展。

智能和高清是視頻監(jiān)控行業(yè)的市場趨勢，這已經得到了幾乎所有同行業(yè)者的普遍認同。但是對于智能視頻分析的應用市場、行業(yè)發(fā)展趨勢、技術發(fā)展趨勢等方面，卻很難有一個非常一致的觀點。在此，筆者就這些問題談一些個人看法，期待方家斧正。

智能視頻分析的應用

談起智能視頻分析技術，絕大部分業(yè)者的關注點基本上都集中在行為分析、周界入侵防范等傳統(tǒng)安防監(jiān)控應用領域上，這也是最早進入業(yè)界的智能視頻分析技術。但是，經過幾年的市場化發(fā)展，行為分析、周界入侵防范等智能視頻分析技術卻并沒有掘得一個好的市場應用的金礦，一直處于不溫不火的狀態(tài)；現(xiàn)在已經拓展出規(guī)?；袌龅闹悄芤曨l技術應用除了智能交通卡口監(jiān)控、客流量統(tǒng)計應用和人臉識別等應用之外，其他大量的智能視頻分析技術一直沒有得到很好的規(guī)模化發(fā)展。

想要將智能視頻分析技術的優(yōu)勢轉化為市場，就需要深入思考：

有哪些智能視頻分析技術由于技術不成熟還需要繼續(xù)等待技術的發(fā)展？或者看似成熟技術，卻由于實現(xiàn)成本過高難以進入市場？或者與應用場景個性化差異關系太大、難以產品化？

■表1

有哪些智能視頻分析技術已經成熟，但是缺少廣泛應用市場、或者應用價值有限？或者還有巨大的應用市場沒有被從業(yè)者所廣泛認識和開發(fā)？

是否有一些成熟技術，應用市場也足夠廣泛，但是還需要用戶培育或者政策支持以引爆實際銷售？

我們可以逐一分析所有的智能視頻分析技術。智能視頻分析技術無外乎分為以下幾類：

報警類

行為分析（警戒線、警戒區(qū)域、遺留物、物品保全、目標徘徊、逆行、移動路徑、尾隨、劇烈運動（斗毆））、火焰/煙霧報警、疲勞預警、人臉遮擋。

信息采集類

人流量統(tǒng)計、人群密度檢測、車流量統(tǒng)計、車流密度檢測、車牌檢測捕捉、車牌識別、車速測量、人臉捕捉、人臉識別。

視頻診斷類

視頻丟失、視頻失焦、視頻信號異常、視頻遮擋、視頻慢移、視頻抖動檢測。

輔助類

視頻檢索、視頻穩(wěn)定。

針對以上智能視頻分析技術，我進行了一個簡單的分類，如表1。

分析一下上表，可以發(fā)現(xiàn)，如果是單純的視頻技術，其應用可以歸結到一個最常用的組合詞上：視頻監(jiān)控，也即是安防領域；但是發(fā)展到了智能視頻分析技術之后，其應用將極大的得到擴展：安防、交通、商業(yè)、辦公自動化、家居智能化等等各種各樣的領域。

為什么會有這樣的效果？有一點顯而易見的原因就是，當視頻技術不具備智能分析功能的時候，它只是一種最基本的元數(shù)據(jù)采集和應用技術，采集和應用的就是原始音視頻數(shù)據(jù)信息；當應用到智能視頻分析技術時，就可以通過智能視頻分析技術的方式，從原始視頻數(shù)據(jù)信息內分析和挖掘我們所需要的、感興趣的、關鍵的深層次信息。這樣，我們就能利用這樣的技術了解和感知視頻場景內的各種人、車、物等目標的數(shù)量、狀態(tài)、行為、身份等更進一步的元數(shù)據(jù)信息，并將一種基本元數(shù)據(jù)信息的采集和應用變成多種類型元數(shù)據(jù)信息的采集和應用，所以導致了應用領域的迅速擴張和引爆。

當我們了解到智能視頻技術能給我們帶來的應用領域的爆發(fā)之后，我們就可以針對這些應用領域著手培養(yǎng)用戶的實際應用需求。

需要特別談到的一點是，智能視頻分析的從業(yè)者需要關注的是一個國家級戰(zhàn)略性行業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)我們對智能視頻分析技術及應用的分析，我們可以認為，智能視頻分析技術實際上是一種信息數(shù)據(jù)挖掘和感知的特殊技術，它可以從普通視頻場景、視頻數(shù)據(jù)源內分析、挖掘我們所關注的關鍵信息，這個過程實際上就是一種信息感知的過程，因此，提出“基于視頻分析技術的物聯(lián)網(wǎng)感知技術”是代表視頻監(jiān)控未來發(fā)展趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是現(xiàn)在國家在規(guī)劃和引導的戰(zhàn)略性產業(yè)，也是全世界的IT業(yè)者、電信運營商都在關注和大舉進入的行業(yè)，也必將是下一個萬億級的產業(yè)金庫，認識到這些，可以有效的指導智能視頻分析技術的應用發(fā)展。

高清化和智能化的結合前景

我們都知道高清化和智能化是視頻監(jiān)控應用的兩個必然發(fā)展趨勢，但是這兩種技術的結合應用又是一種什么樣的前景呢？對于高清視頻，智能化是必然趨勢么？對于智能視頻分析，高清化視頻采集又有著怎樣的影響力？

我想先給出一個結論：智能視頻分析，需要高清化的視頻來支持更豐富和更準確的分析結果；同時高清視頻的應用，也越來越離不開智能視頻分析的支持。

高清化對智能視頻分析的影響

對于智能視頻分析技術來說，無論得出什么樣的結果、支持什么樣的應用，它首先需要前端能為它提供原始視頻源。視頻源越清晰、能提供的細節(jié)越多，則可供分析的原始基礎就越有價值，可能被分析出來的結果自然也是更豐富、更準確。

■ 表2 市面上常見的視頻分析技術前后置分析對比

當然，就目前的視頻分析技術來說，隨著視頻分辨率的提高，視頻分析所需要消耗的計算資源、速度等也會成幾何級數(shù)增長，所以在應用上需要進行平衡考慮，并非分辨率高就一定能為視頻分析帶來現(xiàn)實的價值。所以在很多視頻分析，特別是進行前端視頻分析時，由于計算資源有限，會對輸入的視頻源根據(jù)分析結果和精度的需要進行場景化的處理，如降低分辨率、去掉部分色彩信息等等，來達到更快、更好的應用體驗的作用。

如果結合云計算、后端智能分析對計算資源不敏感的優(yōu)勢，則視頻源的高清化就具有更好的價值體現(xiàn)，可以認為是視頻越高清，智能視頻分析的應用體驗越優(yōu)秀。高清視頻為智能視頻分析可帶來的好處包括：監(jiān)控場景范圍的增大、車牌識別/人臉識別等模式識別分析的準確率的提高、行為分析結果敏感度的提升等等。

智能視頻分析對高清視頻的影響

高清視頻的應用相比普通視頻的應用來說，更需要智能視頻分析的支持，智能分析在高清視頻應用方面，不僅僅提升“明眸”，同時也能提供“睿智”。

高清視頻應用之后，視頻采集到了場景上的更多細節(jié)，帶來了更大的數(shù)據(jù)流量和存儲，很多關鍵信息、數(shù)據(jù)被淹沒在數(shù)據(jù)洪流中的問題更加明顯。沒有智能視頻分析技術，采集回來的高清視頻還是需要人眼、人工來處理和分析，這樣會導致工作量更多和工作效率更低，對于高清視頻的投入也是巨大的資源浪費。

視頻高清化，是擦亮了眼睛；視頻智能化，則是提升了智慧。對高清視頻提供智能視頻分析，可以發(fā)現(xiàn)和預警很多甚至是人眼無法注意到的細節(jié)，并且在高效視頻采集的同時挖掘出更多深層次的關鍵元數(shù)據(jù)，為更多的安防和非安防應用提供數(shù)據(jù)支持。

高清化和智能化結合的途徑

根據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，視頻的高清化和智能化的結合是一加一大于二的技術優(yōu)化，其實現(xiàn)的途徑可以多種多樣。

高清采集設備前端智能化；國內如飛瑞斯科技等傳統(tǒng)的智能視頻分析方案供應商都提供了可快速實現(xiàn)前端智能化的核心分析模塊，可方便的與傳統(tǒng)視頻采集設備集成，使之快速的智能化。

前端智能分析設備的高清化；隨著TI6168、8127以及HI3516、3515等具備更強勁計算能力，并同時有著高清視頻編碼能力的芯片方案的不斷推出，通過升級前端智能分析核心平臺來實現(xiàn)智能分析設備的高清化，也可以快速的導出產品和應用。

后端高清分析平臺的智能化；高清監(jiān)控平臺，特別是FSV等對前端設備品牌型號兼容性好、高清和標清兼容的視頻監(jiān)控平臺越來越普及，在后端通過一個統(tǒng)一智能分析平臺來實現(xiàn)對前端不同種品牌的普通標清、高清視頻源的智能視頻分析，也是一條快速有效的結合之路。諸如移動“千里眼”之類的平臺，就是通過這樣的途徑來實現(xiàn)平臺智能化的。

高清化和智能化不僅是視頻監(jiān)控的趨勢，也是視頻應用的必然趨勢，同時兩者互相結合、互相融合更是整個行業(yè)應用的趨勢。

智能前置和后置的比較和趨勢分析

智能視頻分析的實現(xiàn)主要分為前端分析和后端分析，依據(jù)智能視頻分析技術的實現(xiàn)在系統(tǒng)應用中所處的層次不同而劃分。客觀的來講，智能視頻分析技術前置和后置都有其應用特點和不同優(yōu)勢，當然也會有不同的應用場景限制。

目前市面上常見的視頻分析技術前后置分析對比如表2。

根據(jù)對上表的解讀，我們可以得出一些結論：

消耗資源較少、無需傳送視頻到后端作為結果的智能分析，以前置智能為主。對于非安防視頻監(jiān)控應用類的智能視頻分析，幾乎都以前置分析為主要形態(tài)。這種方式只需使用很低的網(wǎng)絡流量資源，來傳送分析后的結果到后端，產品形態(tài)更清晰。

消耗資源較大、需要多視頻綜合分析以及以安防視頻監(jiān)控應用為主的智能分析，以后端智能分析為主，并且有部分前置的趨勢。這類應用一般都與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控應用共存，需要考慮對前端傳統(tǒng)視頻采集設備的兼容，并考慮前后端計算資源的成本等。

可以預計，在很長的一段時間內，前、后置智能的方式都會共存，這是由于應用條件和環(huán)境決定的，在不同的應用條件和場景下兩種智能實現(xiàn)方式都有其應用價值。

結束語

我們綜合分析了智能視頻分析的應用、高清和智能的關系以及智能前后置的分別和趨勢，結論主要有以下幾點：

智能視頻分析技術的應用不僅僅限于安防監(jiān)控行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是一個新的市場方向。

高清化和智能化是視頻技術的發(fā)展方向，而且高清化和智能化兩種技術存在著越來越明顯的依存關系。

智能視頻分析技術的前置和后置依據(jù)應用場景的不同，有著各自獨立的適用性，會長期共存。

智能視頻分析技術和高清視頻技術的發(fā)展，一定會帶來更多的市場機會，同時也需要從業(yè)者能開闊眼界，發(fā)展更多的應用方向，為社會貢獻更多更優(yōu)秀的應用體驗。

深圳市飛瑞斯科技有限公司