文/江浩賓

高清化和智能化是當(dāng)今安防行業(yè)的兩大趨勢，高清攝像機(jī)已經(jīng)遍地開花，智能化也開始引領(lǐng)安防市場的另一個(gè)方向，智能視頻分析技術(shù)是未來視頻監(jiān)控發(fā)展的方向，是視頻監(jiān)控領(lǐng)域最高端的應(yīng)用模式，高清智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)⑹前卜朗袌鲆?guī)模最大且最具增長潛力的一塊領(lǐng)域。當(dāng)前由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)得到了重大突破，智能攝像機(jī)市場主流已由模擬攝像機(jī)轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，原來受制于網(wǎng)絡(luò)條件和編解碼的視頻技術(shù)如今已經(jīng)成熟，并呈現(xiàn)出針對(duì)性強(qiáng)、適應(yīng)性高等特點(diǎn)。目前，國外市場已大量應(yīng)用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，國內(nèi)的智能分析監(jiān)控市場也在快速增長。

智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

智能攝像機(jī)的概念可分為廣義和狹義。狹義智能攝像機(jī)是指帶智能分析技術(shù)的攝像機(jī)。一種是以車牌識(shí)別、人臉識(shí)別、煙火識(shí)別檢測為代表的智能識(shí)別技術(shù)，主要用于公檢法等領(lǐng)域；一種是以畫面監(jiān)控、周界防范、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、交通管理、行動(dòng)跟蹤等為代表的行為分析技術(shù)，主要應(yīng)用于圍墻周界、道路交通、人流量統(tǒng)計(jì)、治安跟蹤等方面。而廣義的智能攝像機(jī)還包含高像素、低照度、寬動(dòng)態(tài)、3D降噪、智能圖像質(zhì)量診斷等功能。

近幾年來，攝像機(jī)智能化發(fā)展取得了長足的進(jìn)步。首先是質(zhì)量更穩(wěn)定。隨著監(jiān)控行業(yè)發(fā)展成熟，工藝完善，智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)低功耗、低發(fā)熱量，質(zhì)量更穩(wěn)定。其次是安全性方面，新一代的智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的出現(xiàn)徹底改變了以往的模擬監(jiān)控模式，以網(wǎng)絡(luò)為紐帶，將數(shù)據(jù)的編碼與存儲(chǔ)分開，采用專門的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和管理，具有極高的安全性。最后是可靠性的提高。一個(gè)不斷誤報(bào)的系統(tǒng)對(duì)安保管理人員來說無異于一個(gè)狼來了的故事，極大地影響用戶的信心。過去市場上的智能視頻分析效果參差不齊，由于場景和算法的復(fù)雜度而出現(xiàn)的誤報(bào)漏報(bào)問題甚多，而智能分析技術(shù)的不斷發(fā)展、算法的完善，大大提高了智能分析的準(zhǔn)確率。

智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的技術(shù)特征

智能視頻分析技術(shù)通過智能化的識(shí)別工具對(duì)影像進(jìn)行分析，將信息轉(zhuǎn)換成有價(jià)值的數(shù)據(jù)，并以關(guān)鍵性的信息向使用者提供警示，幫助人們?nèi)コ罅康睦畔?，令?yīng)用變得更加輕松。

筆者所在企業(yè)廣東迅通科技股份有限公司從2007年便開始研究智能視頻分析技術(shù)，從視頻圖像中根據(jù)其特征特性，過濾掉海面的水波及潮汐、風(fēng)搖樹影與光線照明的變化等自然現(xiàn)象干擾，將影像中的人、車或特征物體的狀態(tài)從背景中分離出來，加以辨認(rèn)、分析和跟蹤。為使智能視頻分析真正發(fā)揮效用，必須緊密結(jié)合監(jiān)控點(diǎn)的周圍環(huán)境和監(jiān)控目標(biāo)，有針對(duì)性的設(shè)置合理的規(guī)則，比如在機(jī)場、金庫等重要場所設(shè)置目標(biāo)穿越警戒線，進(jìn)入、離開、出現(xiàn)、消失于預(yù)定區(qū)域或者在預(yù)定區(qū)域內(nèi)滯留、徘徊；在火車站、學(xué)校等監(jiān)控場所設(shè)置目標(biāo)被遺棄、取走、密度、運(yùn)動(dòng)、大幅畫面變化等安全規(guī)則，而后比對(duì)所跟蹤對(duì)象的行為模式與預(yù)設(shè)的安全規(guī)則，若發(fā)現(xiàn)違規(guī)之處，立刻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出報(bào)警信息顯示在應(yīng)用平臺(tái)上，同時(shí)把信息記錄在管理服務(wù)器上以供未來調(diào)閱、復(fù)核。這樣可依據(jù)不同應(yīng)用需求的安全策略，在潛在危險(xiǎn)的征兆之初，偵測出危機(jī)并加以反應(yīng)，從而大大提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警能力。

目前，各安防廠家主要將智能功能嵌入在前端采集設(shè)備上，在采集源便開始智能分析，另外則是專門開發(fā)智能分析服務(wù)器，對(duì)前端采集的視頻進(jìn)行分析、處理。前端智能與后端智能各有所長，其在架構(gòu)方案上的差異而造成了應(yīng)用性能方面的差異。

首先，前端智能在性能方面有三個(gè)優(yōu)勢：一是實(shí)時(shí)性高，攝像機(jī)對(duì)采集到的視頻源當(dāng)即分析、當(dāng)即產(chǎn)生結(jié)果并上報(bào)，這能有效提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率；二是由攝像機(jī)先對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析識(shí)別，可只將有異常的圖像傳輸?shù)街行娜ビ涗浥c顯示，這些圖像一般最多只占到總圖像數(shù)據(jù)的幾十分之一，這樣就可以大大降低網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力，保證整個(gè)系統(tǒng)的高效運(yùn)行；三是由于視頻壓縮后往往會(huì)失去一部分真實(shí)信息并產(chǎn)生一些噪音信號(hào)，系統(tǒng)如果是對(duì)壓縮后的視頻進(jìn)行分析與識(shí)別處理，會(huì)容易產(chǎn)生漏報(bào)或誤報(bào)，而前端智能在流程上一般都是基于采集到的、未經(jīng)壓縮處理的原始視頻進(jìn)行分析與運(yùn)算，這樣就有效杜絕了上述問題。

如迅通智能分析高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)系列，采用雙核32位DSP芯片，超低照度，支持寬動(dòng)態(tài)、背光補(bǔ)償、自動(dòng)增益控制、自動(dòng)彩轉(zhuǎn)黑，支持移動(dòng)偵測、視頻遮擋/丟失報(bào)警、視頻診斷報(bào)警、探頭報(bào)警、周界檢測、物品看護(hù)識(shí)別（丟失、遺留）、人群擁堵識(shí)別等等智能分析功能，推出后一直受到市場的青睞。

但是前端智能的模式也面臨一些技術(shù)缺陷，最顯著的就是以目前前端DSP芯片的性能及容量，在一些智能分析經(jīng)常運(yùn)用到的高端行業(yè)，如公安行業(yè)，由于對(duì)智能的性能要求復(fù)雜多樣，因而視頻分析的運(yùn)算量非常龐大，而大多數(shù)DSP芯片沒有足夠大的內(nèi)存和處理能力來支持，處理能力的低下勢必會(huì)造成分析應(yīng)用的多樣性以及準(zhǔn)確率不高。

而后端智能的模式一方面借助服務(wù)器強(qiáng)勁的運(yùn)算處理能力能夠?qū)崿F(xiàn)完善、卓越的智能分析性能，并且對(duì)前端資源的調(diào)度與管理也較方便。如迅通視頻行為分析管理服務(wù)器接入中心管理平臺(tái)，可在平臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行配置設(shè)備、配置分析規(guī)則、綁定報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)、配置報(bào)警主機(jī)等，支持運(yùn)動(dòng)物體的檢測（包括警戒線、警戒區(qū)、遺留物、目標(biāo)移走、異常奔跑等多種行為進(jìn)行檢測）、分析及軌跡追蹤，可同時(shí)分析多路視頻，實(shí)現(xiàn)“預(yù)警-實(shí)時(shí)報(bào)警”，支持報(bào)警聯(lián)動(dòng)、報(bào)警截圖、報(bào)警事件信息。但由于后端智能分析設(shè)備對(duì)中心的依賴，系統(tǒng)必須配備完善的傳輸網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器資源才能應(yīng)對(duì)海量圖像數(shù)據(jù)的傳輸及管理，這必將對(duì)構(gòu)建成本帶來挑戰(zhàn)。

智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用

智能分析的實(shí)際運(yùn)用在目前仍以中、高端行業(yè)為主，智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)更適用于特定行為分析的場所，如交通卡口監(jiān)控、金融行業(yè)、平安城市等領(lǐng)域。

交通卡口領(lǐng)域

預(yù)防減少道路交通違章、交通事故以及盜搶機(jī)動(dòng)車輛等違法行為的發(fā)生是交通卡口監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的主要目的，在核心性能需求上主要包括車輛抓拍、車牌識(shí)別、司乘人臉識(shí)別等，而這些性能必須依賴智能視頻分析才能實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，這也是當(dāng)前智能分析應(yīng)用中相對(duì)較高端的需求。

平安城市領(lǐng)域

平安城市需要面向復(fù)雜的監(jiān)控場所，如道路、廣場、各類商業(yè)場所等，其智能監(jiān)控主要包括人員/物品滯留、行為異常、非法聚集、周界入侵等，因此，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析、調(diào)用等智能應(yīng)用就會(huì)較為迫切。

監(jiān)管行業(yè)

主要包括監(jiān)獄、看守所等人員非法聚集、行為異常、非法滯留等。

然而，目前智能攝像機(jī)的快速發(fā)展也伴隨一些阻礙因素。首先是成本相對(duì)偏高，這集中在基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)本身的投入上。智能系統(tǒng)的部署對(duì)于存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)帶寬等基礎(chǔ)配套設(shè)施的要求，要比其他系統(tǒng)更高；而智能設(shè)備本身的成本也會(huì)高于其他產(chǎn)品。第二是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟蛔?。智能攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，而因網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟蛔?，未能得到全面推廣，只在一些行業(yè)領(lǐng)域有應(yīng)用。第三，市場需求認(rèn)知度不高。不同的行業(yè)，對(duì)于智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的需求肯定有所不同，如交通行業(yè)對(duì)車輛抓拍、車道監(jiān)控、車牌識(shí)別、司乘人員辨識(shí)等要求比較嚴(yán)格，而商業(yè)場所對(duì)人員聚集等需求較多。因此，需要廠商推出更細(xì)分和多樣化的產(chǎn)品、方案來滿足不同用戶的需求。

智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展方向

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，智能攝像機(jī)技術(shù)在未來將演變出兩種相反趨勢：高精度專業(yè)型行業(yè)性攝像機(jī)和依托后端支撐的通用類攝像機(jī)。

首先，高精度專業(yè)型行業(yè)性攝像機(jī)。目前的智能攝像機(jī)使用場景多為交通識(shí)別與金融警戒類，如智能交通中的車牌識(shí)別，金融防護(hù)的人臉識(shí)別、軌跡跟蹤等，這無論對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)配套設(shè)施要求還是對(duì)操控人員的專業(yè)性要求都極高，因而智能攝像機(jī)將會(huì)逐漸被有專業(yè)資質(zhì)、了解行業(yè)需求的大中型企業(yè)所獨(dú)攬，其產(chǎn)品也將越來越有針對(duì)性與行業(yè)應(yīng)用特征。

另外，依托后端支撐的通用類攝像機(jī)將成為未來智能攝像機(jī)的主流，因?yàn)槠浼夹g(shù)門檻相對(duì)較低、智能化程度更大、投入也相對(duì)較低。實(shí)際應(yīng)用中，通常在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案中多增加一個(gè)智能分析模塊，可以獨(dú)立運(yùn)行也可配合系統(tǒng)的整體運(yùn)行，使用方不需改造原有的設(shè)備環(huán)境即可擁有智能分析的能力，讓所有的攝像機(jī)都變成智能攝像機(jī)，這方法更有利于產(chǎn)品的向前推進(jìn)和項(xiàng)目的升級(jí)、改造。例如迅通推出的輔助智能卡口系統(tǒng)，交通行業(yè)用戶可以在不更換前端設(shè)備、保護(hù)原有投資的基礎(chǔ)上，對(duì)已有系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，升級(jí)后的系統(tǒng)能夠?yàn)橹悄芙煌ü芾?、治安管理等提供?qiáng)有力的支持。通過在已有的前端設(shè)備上裝入輔助卡口系統(tǒng)，對(duì)視頻逐幀分析的方式以達(dá)到對(duì)過往車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析，獲取車牌號(hào)碼、車牌顏色、行駛方向等各種信息，并與數(shù)據(jù)庫中的黑名單進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)嫌疑車輛時(shí)立即報(bào)警。同時(shí)，可以將獲取的車牌等信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到中心系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，實(shí)現(xiàn)信息共享，協(xié)助公安部門有效打擊盜搶和黑名單機(jī)動(dòng)車、查緝交通肇事逃逸車輛、分析交通狀況、加強(qiáng)治安管理等。

智能視頻分析技術(shù)是未來視頻監(jiān)控發(fā)展的方向，目前國外市場已大量應(yīng)用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，國內(nèi)的智能分析監(jiān)控市場也在快速增長，未來也會(huì)有越來越多的行業(yè)引入智能化的需求。