■閆海琳
“智慧”引領視頻監控新時代
■閆海琳
“智能和高清”是智能高清監控系統中不可分割的兩部分,而智能分析就是讓監控系統“有智慧”,隨著智能分析技術的逐漸發展,其未來也必將在視頻監控系統中扮演重要的角色。
視頻監控行業經過模擬監控時代、數字監控時代、IP網絡監控時代的發展,整個行業已日漸成熟。“十一五”期間,政府部門大力推動平安城市的建設,在“奧運會”、“世博會”、“亞運會”等大型賽事的帶動下,高清、智能視頻分析的概念在視頻監控行業都備受推崇。在十二五開局的2011年,全國各地智慧城市建設如火如荼,物聯網技術得以運用,視頻監控行業將迎來發展新契機,智能和高清必將引領視頻監控行業的發展。
自平安城市建設在國內興起以來,短短幾年內,城市攝像機數量已呈爆炸式增長。據了解,重慶共投入近200億元,預計到2012年底將建成50萬個視頻鏡頭,廣州市已建設安裝監控攝像頭27萬個,深圳、上海、天津、武漢等城市的攝像頭總數均已超過20萬個。與此同時,二三線城市的視頻監控規模也在不斷擴大。攝像頭數量劇增,城市治安監控系統規模逐漸增大,由此產生的海量視頻信息,常讓監控人員感到力不從心。如何將監控人員從繁雜而枯燥的“盯屏幕”任務中解脫出來?事后取證時,如何在浩如煙海的監控錄像里快速找出自己想要的信息?智能視頻分析技術讓這兩個問題得到了解決。
智能視頻分析技術屬于模式識別技術的一種,它是通過設計一定的計算機算法,從視頻中分析、提取和識別個體運動行為的特征,令計算機判斷出這些個體進行了一些什么行為,進而可以判斷這些行為是否符合某些規則,是否屬于“某一類型”的行為,而這些類型的行為是應該提醒監控人員注意的“可疑行為”,這樣當計算機發現了這些“可疑行為”時就可以進行即時的報警,擺脫了人工的干預和判斷,實現令計算機“代替”人進行監控,也即實現了“主動監控”或是“智能監控”。
在智能視頻分析領域,國外公司尤其是美國和以色列公司,無論在算法研究還是在產品化應用方面都起步較早,并且在本世紀初便開始進入商用階段。相對來說,國內廠商進入這個領域較晚,但通過與領先廠商的技術合作,結合自主研發創新,已取得突破性進展,一批國內企業順勢崛起,與國外廠商搶灘智能監控市場。
以智能視頻分析核心技術來說,它是屬于模式識別人工智能技術的一個分支,是對視頻信息的自動分析和提取,從這一技術在國際上被提出開始,國內就已有科研人員對此進行了一些研究,至今,不少國內廠商都推出了基于智能視頻分析技術的系列產品,如貝爾信、海康威視、漢王、文安、智安邦、飛瑞斯等等。這其中,還有不少企業借助強大的研發實力,參考學習國外成熟的智能視頻分析技術的同時,提出了創新性的概念。
比如,國內第一批從事智能視頻分析技術及產品研發的廠商之一貝爾信,通過與中科院合作引進智能視頻算法,在業內率先提出和闡釋了“智能視覺”這一概念,認為引入了智能視頻分析的監控系統應當具有智能視覺(Intelligent vision)功能,類似于仿生學在監控系統中的應用,智能視覺技術就是“給攝像機裝上大腦”,從而讓監控“有智慧”。該公司推出的自有品牌“Bellsent”,目前已推向多個應用領域。
智能視頻分析技術是監控技術第三個發展階段“機器眼”“機器腦”中的“機器腦”部分,它讓監控由被動變主動,更加“有智慧”;高清監控則提供高質量的視頻源,讓大家看得更清。作為視頻監控領域的兩種新技術,智能和高清是相輔相成的關系,二者是相互促進和互為發展基礎的。
對于視頻監控而言,圖像清晰度無疑是關鍵的特性。圖像越清晰,細節越明顯,觀看體驗越好,智能等應用業務的準確度也越高,所以圖像清晰度是視頻監控永恒的追求。比如,需要通過面貌特征信息去查找犯罪分子,或者在金融領域,需要通過更多的現場細節來為犯罪活動斷案提供依據,此時,高清視頻系統就派上了用場,高清視頻技術的運用可給我們提供高清晰的包含豐富完整信息的高質量視頻源,從而提高視頻智能分析的準確率,避免因場景問題而損失信息量。從這個方面來說,視頻的智能分析是以高清為前提的。
不過,高清視頻也意味著存儲壓力的增大。通過智能分析,可以去掉前端采集的冗余信息,進一步提取有效信息進行高精度編碼,減少帶寬無效信息的占用。若高清離開了智能,其價值只是分辨率的提高,只有與智能相結合才能產生更多元化的應用,如通過自動識別、分析人物的行為和舉動,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。
“智能”與“高清”成為視頻監控行業的焦點,獲得長足發展主要得益于北京奧運會、上海世博會等一批高端項目的推動。就高清監控而言,從2009年開始,視頻監控從標清監控到高清監控發展的速度加快,圖像分辨率從標清時代的4CIF或D1發展為高清時代的1080i或720p,像素達百萬以上。經過近兩年的推廣應用,智能與高清結合所達到的監控效果得到了多方面的認可。現在,幾乎所有的視頻監控廠商都在朝智能高清發展,貝爾信等廠商更在多年前就開始了智能、高清等監控技術的研發、推廣,其智能監控產品已成功應用于機場、核電站、高速公路、商業銀行、校園、大型賽事等多個領域。進入2011年,“智慧城市”炙手可熱,我國已有200多個智慧城市項目提出和實施。工信部副部長楊學山日前表示,我國“智慧城市”相關工作已經通過統籌,相關規劃年底前正式頒布。一場以“智能化”為中心的產業革新運動即將展開。

如今,平安城市建設、高鐵建設、高速公路建設、地鐵城軌、智能交通、大型活動、城市管理、校園監控、社區家庭等諸多應用領域已開始使用智能高清監控系統。隨著智慧城市、物聯網、云計算、3G時代的到來,智能高清監控將迎來新的市場機遇。然而,目前國內智能高清監控市場看似欣欣向榮、遍地開花,卻仍有很多困難和問題困擾著行業的發展和智能視頻分析技術的普及。安防企業只有明確智能高清市場需求,不斷提升技術水平,提高集成應用能力才能打破瓶頸,為智能高清監控的發展開辟一條可持續發展之路。
智能高清監控的發展,既有價格劣勢、產品問題亦有技術掣肘。
在價格方面,早期智能高清攝像機的核心技術幾乎被國外廠家壟斷,造成產品價格居高不下,讓很多用戶望而卻步。如今國內廠商通過自主研發,已較為全面的掌握了智能高清產品的相關核心技術,并推出擁有自主知識產權的智能高清產品以及行業整體解決方案,打破了國外企業的長期壟斷。智能高清產品國產化,價格亦下調至更多用戶的可接受范圍內。例如,貝爾信采用了內嵌智能模塊的做法,開放了對國內知名企業的OEM合作,將智能視覺服務器“變身”成了智能分析的模塊,通過相互開放協議接口,直接引進貝爾信公司的中間件,讓用戶迅速分享到智能研發成果。
在產品方面,產品本身系列是否完整,配套設施是否齊備,將直接影響到智能高清監控系統的應用與普及。國內廠商,多年來不斷進行技術革新,豐富完善智能高清產品線,打造了能覆蓋整個安防監控價值鏈的智能高清監控產品,從前端的高清網絡攝像機、智能一體機到支持高清和標清混合的NVR、智能存儲服務器等后端產品系列,市場上各種特性與品種的全系列監控產品可謂應有盡有。不僅如此,針對不同行業的不同需求,各廠商還推出了交通、銀行、監獄、鐵路等多行業產品系列;在外形上,也涵蓋了槍機、球機、紅外、室內外半球、迷你半球、卡片式等各種外觀,滿足不同的場景應用。
誤報、漏報一直以來就是令視頻監控廠商頭疼不已的兩大問題。智能高清技術為視頻監控發展帶來新機遇,但同樣有一個無法逾越的技術指標:高偵測,低誤報。為降低視頻監控的漏報誤報率,國內外安防企業、專家做了多方面的研究分析和實驗。公開資料顯示,國內視頻監控的誤報漏報率已有所降低,少數基于智能視頻分析技術的監控報警準確率已大幅提高,相關產品達到了99%高偵測條件下,低于1%的低誤報率。
“智能和高清”早已不再是一個概念,而是實實在在的應用。雖然目前這兩項技術仍主要應用在賽事安防、平安城市、交通、金融等重點行業,但隨著更多國內安防企業的加入,未來幾年,其價格將日趨合理,技術水平不斷提高,產品生產開始走向規模化、產業化。同時,在智慧城市、智能家居等概念的推動下,智能高清產品將真正走下塔尖,進入尋常百姓家。
從目前的視頻監控發展趨勢來看,智能高清視頻監控市場在近一至兩年內將日漸成熟,迎來大發展的時機,同時整個行業也將逐步進入優勝劣汰的調整期。
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