李雪敏

湖州米歐康?電子科技有限公司專注于視頻“數(shù)字增強(qiáng)（清洗）”和“可視化”以及人工智能AI視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)和產(chǎn)品開發(fā)，在十多年海內(nèi)外持續(xù)“技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新”背景下，形成了鮮明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)研發(fā)成果和科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。

一、米歐康A(chǔ)I視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)

米歐康科技憑借在視頻成像、采集、傳輸、控制、交換、處理、顯示技術(shù)，率先提出了米歐康?AI視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)體系和系統(tǒng)解決方案，該基礎(chǔ)架構(gòu)體系綜合以往模擬視頻和IP網(wǎng)路視頻監(jiān)控系統(tǒng)各自的優(yōu)點(diǎn)，以不壓縮、不延遲、不丟幀、不失真為前提，如霧霾、雨雪、光線昏暗、煙、水氣、沙塵等情況下，造成圖像模糊不清，通過創(chuàng)新的圖像處理算法，對(duì)劣質(zhì)視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效處理，提高視頻畫面清晰度和攝像機(jī)的探測(cè)能力，保持視頻質(zhì)量的高魯棒性，獲得最佳的視頻質(zhì)量和豐富的自然色彩，降低智能分析算法的誤報(bào)率和漏報(bào)率，有利于視頻分析人工智能聯(lián)動(dòng)。

以上米歐康A(chǔ)I視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)原始創(chuàng)新視聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、大區(qū)域視頻監(jiān)視系統(tǒng)和空港低空飛行監(jiān)視系統(tǒng)已經(jīng)成功地應(yīng)用和展示在湖州內(nèi)河航道安全、長(zhǎng)三角一體化大會(huì)會(huì)議廳南太湖數(shù)字長(zhǎng)廊5G應(yīng)用和總部自由港監(jiān)控感知等相關(guān)業(yè)務(wù)中。

二、米歐康A(chǔ)I視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)主要產(chǎn)品

高速發(fā)展的視頻監(jiān)控對(duì)硬件和軟件提出了更高的要求。而實(shí)現(xiàn)真正的高清監(jiān)控必須從視頻源的成像、采集、傳輸、控制、處理、顯示瀏覽、錄像文件的回放等環(huán)節(jié)全面考慮。然而目前現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還存在著一系列的問題，例如：

1）延遲拖尾、失真、信息安全、數(shù)據(jù)丟失、智能分析算法的誤報(bào)率和漏報(bào)率;

2）霧霾、下雪、煙霧、沙塵暴、夜晚光線不均勻等惡劣天氣下，看不清、看不透;

3）死角、盲點(diǎn)、重疊：看不全、看不細(xì);

4）升級(jí)系統(tǒng)硬件往往要重新布線、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)昂貴。

米歐康公司根據(jù)人工智能視頻應(yīng)用的需要，針對(duì)現(xiàn)代視頻應(yīng)用系統(tǒng)以上的不足點(diǎn)，綜合以往模擬視頻系統(tǒng)和IP網(wǎng)路視頻系統(tǒng)系統(tǒng)各自的優(yōu)點(diǎn)，研發(fā)新一代（人工智能時(shí)代）視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)體系和擁有七項(xiàng)專利及三項(xiàng)軟件注冊(cè)權(quán)的產(chǎn)品。米歐康A(chǔ)I視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)體系包括主要核心產(chǎn)品和輔助產(chǎn)品兩部分。

三、米歐康A(chǔ)I視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介

（一）視頻增強(qiáng)處理器MLC-2000

當(dāng)遇到霧霾天氣以及雨雪、強(qiáng)光、暗光等惡劣天氣導(dǎo)致視頻監(jiān)控圖像的對(duì)比度差、分辨率低、圖像模糊、特征無(wú)法辨識(shí)，致使視頻監(jiān)控系統(tǒng)的效力被明顯削弱。為了滿足對(duì)高質(zhì)量視頻源的需求，尤其是在各種惡劣氣候下實(shí)時(shí)采集視頻源的質(zhì)量需求，米歐康自主研發(fā)了MLC-2000視頻增強(qiáng)處理器。該視頻增強(qiáng)處理器件基于軟件算法，通過實(shí)時(shí)有效處理，顯著改善了視頻畫質(zhì)，提高了畫面清晰度和攝像機(jī)的探測(cè)能力，獲得了較好的視頻質(zhì)量和自然色彩，提升了視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值，確保看得見、看得透、看得清。

該產(chǎn)品已經(jīng)通過由解放軍某軍區(qū)組織有張錫祥院士和林祥棣院士主持的產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果鑒定，對(duì)本產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果給予了高度評(píng)價(jià)。米歐康2000高清晰實(shí)時(shí)視頻增強(qiáng)重建系統(tǒng)在視頻分析、處理、監(jiān)控、記錄航空、船舶、兵器等領(lǐng)域視頻應(yīng)用有著很重要的意義。

（二）視頻流處理器MLC-2010

目前業(yè)內(nèi)對(duì)全景攝像機(jī)還沒有一個(gè)很明確的定義。對(duì)于能看得更廣、角度更大的攝像機(jī)，大家都稱之為全景攝像機(jī)?，F(xiàn)在在我國(guó)全景攝像機(jī)的產(chǎn)品形態(tài)，從本質(zhì)上主要包括單魚眼鏡頭式和多鏡頭式。在諸如大范圍的公共場(chǎng)所、交通樞鈕、交通路口等視野開闊，寬度有些甚至達(dá)到百米以上地方的全局監(jiān)控，在看清全景圖像實(shí)現(xiàn)調(diào)度的同時(shí)，不要求注重細(xì)節(jié)。這些場(chǎng)合只需要在制高點(diǎn)安裝一臺(tái)魚眼攝像機(jī)，即可以滿足一個(gè)場(chǎng)所內(nèi)的全景監(jiān)控。雖然會(huì)產(chǎn)生魚眼畸變的困擾，但可以實(shí)現(xiàn)全局監(jiān)控。然而，對(duì)于諸如銀行、超市、商場(chǎng)等這些容易發(fā)生搶劫、偷竊安全事件的場(chǎng)所，要求滿足“無(wú)死角監(jiān)控和注重細(xì)節(jié)”，即嫌疑人的面孔要看得越仔細(xì)越清楚。這不僅需要監(jiān)控整個(gè)作案的全景過程，更需要攝像機(jī)能夠清楚和分辨出每個(gè)人的基本特征。傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)采用多個(gè)攝像頭和顯示器分割技術(shù)，少了魚眼全景攝像機(jī)帶來(lái)的魚眼畸變的困擾，但大大地浪費(fèi)了監(jiān)控資源，同時(shí)視頻圖像有重疊，帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)和人員成本。采用多鏡頭多角度監(jiān)控后拼接圖像實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控的多鏡頭式，雖少了魚眼全景攝像機(jī)帶來(lái)的魚眼畸變的困擾，但這種方式實(shí)現(xiàn)技術(shù)十分復(fù)雜，成本比較高。

當(dāng)前，市場(chǎng)上主流攝像頭的監(jiān)控畫面通過調(diào)整攝像頭焦距可以不斷推近放大細(xì)節(jié)，但是，鏡頭之外的部分卻無(wú)法攝錄，而相機(jī)航母組成的超級(jí)相機(jī)監(jiān)控圖像無(wú)需調(diào)轉(zhuǎn)攝像頭角度，在記錄完整場(chǎng)景的同時(shí)，還能隨意放大任意局部，既能看得細(xì)，也能看得全。以車牌號(hào)為例，如果是傳統(tǒng)相機(jī)，遠(yuǎn)距離無(wú)法拍攝到車牌號(hào)，相機(jī)航母組成的超級(jí)相機(jī)，可以清晰地拍攝到200～250米距離內(nèi)的車牌;在500米的范圍之內(nèi)，能夠拍攝到這輛車的變道行駛軌跡。相機(jī)航母組成的超級(jí)安防專用相機(jī)，滿足了幾十米范圍內(nèi)人臉識(shí)別所要求的超高清晰度，同時(shí)在典型監(jiān)控場(chǎng)景下可以做到清晰地記錄關(guān)鍵信息，使平安城市、國(guó)安反恐技術(shù)手段上升到一個(gè)新高度。

視頻流處理器多視頻全景合成視覺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多通道視頻的實(shí)時(shí)拼接，滿足全局、無(wú)死角、無(wú)重疊監(jiān)控的共同要求。通過目標(biāo)對(duì)象經(jīng)過縮放，可以獲取的視頻圖像細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)“看得全、看得細(xì)、看得清”。視頻流處理器也被稱為“相機(jī)航母”。視頻流處理器多視頻全景合成視覺系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)地將多個(gè)窗口的視頻內(nèi)容合成為一個(gè)完整的全景視頻，可以解決上述問題，并且實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體實(shí)時(shí)全景監(jiān)控。在科學(xué)性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性的創(chuàng)新上，都具有顯著的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)多攝像頭和顯示器分割技術(shù)視頻多畫面監(jiān)控相比，具體表現(xiàn)如下：

1）多視頻全景合成視覺系統(tǒng)輸入不受攝像頭視頻傳感器視頻制式和視頻圖像尺寸的限制;

2）合成全景視頻顯示不受攝像機(jī)鏡頭方位變化、位置移動(dòng)限制;

3）合成全景視頻實(shí)時(shí)顯示變形小，成像分辨率均勻。同步放大、縮小、移動(dòng)，不受顯示屏幕大小限制，解決傳統(tǒng)上多視頻、全方位實(shí)時(shí)無(wú)縫融合費(fèi)時(shí)、費(fèi)力等難題;顯著地減少多視頻、多屏顯示硬件的投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，大大降低了監(jiān)控成本;

（三）視頻采集處理器MLC-2020

實(shí)時(shí)對(duì)高清晰非壓縮視頻信號(hào)進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換等處理。視聯(lián)網(wǎng)-視頻采集處理器在視頻數(shù)據(jù)傳輸和交換和控制上不僅支持電路交換而且還支持分組交換。電路交換和分組交換徹底解決現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)視視頻安防監(jiān)控的信息安全問題，而且還解決了IP網(wǎng)絡(luò)的安全性問題。顯著地提高了視頻安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。

視頻采集處理器MLC-2020采集的高清晰非壓縮視頻信號(hào)可以實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換、封裝為USB3.X和HDMI等輸出格式，克服如傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中數(shù)據(jù)交換、傳輸、控制出現(xiàn)的視頻延遲、丟幀、失真的問題，降低智能分析算法的誤報(bào)率和漏報(bào)率。此外，H.264/H.265編碼，網(wǎng)絡(luò)接口，與后臺(tái)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備和平臺(tái)兼容。H.265壓縮為H.264的50%以上，而且在畫面細(xì)節(jié)表現(xiàn)方面，清晰度更高。

（四）視頻視覺處理器MLC-2030

基于“實(shí)時(shí)視頻對(duì)象視覺深度搜索系統(tǒng)”（A Content Based Real Time Objects Search System Using Visual Cues）開發(fā)的“視聯(lián)網(wǎng)視頻視覺處理器MLC-2030”，能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸控制和實(shí)時(shí)視頻內(nèi)容拼接顯示一體化設(shè)備組成視聯(lián)網(wǎng)視頻視覺系統(tǒng)所需要的硬件和軟件無(wú)縫連接，使用戶和內(nèi)容無(wú)輸入、無(wú)限互動(dòng)方便，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻流對(duì)象大數(shù)據(jù)可視一體化，構(gòu)成一屏覽天下-視聯(lián)網(wǎng)。該產(chǎn)品具有多項(xiàng)專利在申報(bào)中。

（五）視頻大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

安防監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)計(jì)算模式的特點(diǎn)是都是采用多并發(fā)用戶、存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)不對(duì)外開放的架構(gòu)，從而導(dǎo)致存儲(chǔ)價(jià)格貴、耗能高，存儲(chǔ)與平臺(tái)必須綁定，安防監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品相互不兼容現(xiàn)象。而實(shí)際上，視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量大，但應(yīng)用架構(gòu)上系統(tǒng)架構(gòu)并不需要多用戶。米歐康根據(jù)安防監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，針對(duì)安防監(jiān)控視頻應(yīng)用的存儲(chǔ)系統(tǒng)特征，開發(fā)具有能耗少、讀取速度快、價(jià)格低的開放架構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。由于存儲(chǔ)的開放架構(gòu)，任何人都可以從這種存儲(chǔ)系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)，開發(fā)自己的平臺(tái)系統(tǒng)。有助于打破安防監(jiān)控行業(yè)壟斷局面，提倡競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)科技創(chuàng)新，著降低運(yùn)營(yíng)管理成本。

（六）拼接相機(jī)

基于HD-SDI協(xié)議在視頻領(lǐng)域的應(yīng)用繼承CCTV和IP所有的優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，采用米歐康不延遲、不失幀、不失真、高清晰HD-SDI白光云臺(tái)球機(jī)。該相機(jī)為參照物存在下的專用拼接相機(jī)。

該相機(jī)結(jié)合米歐康其它產(chǎn)品，解決現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)相機(jī)由于壓縮、編碼、傳輸、交換、控制等過程無(wú)法解決的多視頻延遲、丟在等存在的問題，而嚴(yán)重影響多視頻拼接效果問題。此外，米歐康專利相機(jī)首次增加拼接圖像相機(jī)參數(shù)保存和復(fù)原功能模塊。這樣，該相機(jī)保持云臺(tái)球機(jī)原有功能，即可以實(shí)時(shí)調(diào)控單個(gè)視頻圖像變焦、上下、左右巡航，此外，該相機(jī)復(fù)原功能模塊，具有在啟動(dòng)云臺(tái)球機(jī)原有功能外，經(jīng)過預(yù)置時(shí)間（如1分鐘或30秒后），相機(jī)參數(shù)具有恢復(fù)拼接時(shí)保存的相機(jī)參數(shù)預(yù)置功能，保證整個(gè)拼接狀態(tài)具有復(fù)原性，拼接后的整體視頻圖像具有復(fù)原型性。

為了確保黑暗天氣下的監(jiān)控效果，米歐康科技在成像過程中，首次采用白光補(bǔ)光，增強(qiáng)視頻成像。白光補(bǔ)光，解決視頻成像出現(xiàn)雪花點(diǎn)問題。為米歐康視頻增強(qiáng)處理器視頻處理提供高質(zhì)量的視頻源。

三、米歐康A(chǔ)I視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)成功應(yīng)用案例

（一）、港航視聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

在航道視頻監(jiān)控應(yīng)用中，存在個(gè)別視頻源壓縮延遲、失真、丟包現(xiàn)象;同時(shí)在霧霾、下雪、煙霧、沙塵暴、夜晚光線不均勻等各種惡劣天氣下，低端的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備也會(huì)呈現(xiàn)看不見、看不清的問題;在多視頻監(jiān)控中會(huì)出現(xiàn)死角、盲點(diǎn)、重疊，以致看不全、看不細(xì)等問題。米歐康A(chǔ)I視頻應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)體系成功應(yīng)用在我國(guó)內(nèi)河港口航道視頻監(jiān)控等感知設(shè)施建設(shè)“視聯(lián)網(wǎng)示范工程”項(xiàng)目。

（二）、低空低空飛行監(jiān)視系統(tǒng)

對(duì)飛機(jī)空港起降過程進(jìn)行連續(xù)全程監(jiān)視觀察和不間斷跟蹤，是機(jī)場(chǎng)空港安全極為迫切的需求。米歐康基于AI視頻基礎(chǔ)架構(gòu)，在我國(guó)研制出第一套低空飛行監(jiān)視系統(tǒng)。

系統(tǒng)組合采用多組非壓縮、高清拼接相機(jī)（參照物/非參照物）成像;不延遲、不丟幀、安全可控傳輸;系統(tǒng)具有全天候、無(wú)盲點(diǎn)、不間斷全程跟蹤、覆蓋面廣、作用距離遠(yuǎn)、圖像穩(wěn)定、高清晰的特點(diǎn)，能為飛機(jī)場(chǎng)提供低空飛行監(jiān)視系統(tǒng)。

其中，視頻流處理器可以連接16個(gè)高清晰相機(jī)，組成一組10億像素的安防專用相機(jī)?？梢酝瓿纱髤^(qū)域、全方位、無(wú)死角的監(jiān)控拍攝。

米歐康低空飛行監(jiān)視系統(tǒng)是針對(duì)全程不間斷跟蹤監(jiān)視飛機(jī)起降過程需要而設(shè)計(jì)的全方位、全天候、全品質(zhì)、全時(shí)空、無(wú)盲點(diǎn)、多視頻圖像處理及綜合處理系統(tǒng)。系統(tǒng)集成了多個(gè)公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能成像系統(tǒng)和精密伺服控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由視頻成像、采集、傳輸、控制、交換、處理、可視化等重要設(shè)備組成。系統(tǒng)的前端成像及有關(guān)設(shè)備安裝在機(jī)場(chǎng)的跑道起降端，而將采集、接收、控制、處理、可視化設(shè)備和顯控臺(tái)安裝在控制室內(nèi)。

（三）、新基建5G應(yīng)用案例

南太湖數(shù)字長(zhǎng)廊建設(shè)示范工程項(xiàng)目是長(zhǎng)三角一體化會(huì)議大廳大屏顯示的主題內(nèi)容。項(xiàng)目要求，采用5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)南太湖長(zhǎng)廊多個(gè)窗口的視頻內(nèi)容整合成大尺度的實(shí)時(shí)全景視頻圖像，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、全時(shí)空、無(wú)死角、無(wú)盲點(diǎn)、全方位的展示在直經(jīng)11.16米，高3.5米，顯示面積為122.5平方米的圓柱屏體上。米歐康的這一系列新產(chǎn)品滿足了上述需要。