智能視頻分析技術在視頻監控中的應用

康爾文 劉靜 大連市公安局

視頻監控是安全系統的重要組成部分,是進行安全防護的一項重要方式。現今，科學技術飛速發展，視頻監控技術也日漸成熟，這種防護手段的優點是直接，可信度高，信息豐富。在很多場合被廣泛應用,但由于監控的大規模使用,進行人工信息處理是很難實現。計算機技術的迅速發展為視頻監控的應用提供了更大的舞臺。在數字安全保護領域中越來越多被運用。如果可以在視頻監控中加入視頻分析,可以實時分析視頻來源,有效避免信息丟失,使風險在剛出現時就就被及時處理,避免高威風險。這樣以來就很大程度上提高了監控視頻的質量，而且可以為監控人員減少壓力和負擔，增高了容錯率，從根本上改善了監控系統。

1 視頻監控中智能視頻分析的必要性

傳統的視頻監控系統通常是由工作人員監控和視頻錄像進行安全保護的,事實上這種方式不是主動安全有效的,因為在場所復雜，監控點較多的時候監控人員很難進行全面的監控視頻管理。導致事故的發生率增加。此外,"被動"視頻通常只在"事件"發生后調用視頻回放取證,造成的損害已經無法挽回,另一方面,通過人工視頻回放的效率很低。視頻監控的智能分析可以有效地解決上述問題。

智能監控的主要特點是利用計算機信息處理,在幾乎不進行人工干預的情況下,通過對攝像機拍攝的圖像進行定位和識別,分析和判斷目標的行為,完成日常管理,防止意外情況的發生。這種技術通過視頻資源的保留、自動報警、攝像頭保護、來減少事故的發生率，并且減少了維護成本。

2 智能視頻分析系統的架構設計

智能視頻分析系統集安全技術、計算機技術、信息傳遞技術、自動儲存技術、云計算技術于一身的綜合管理系統。目前,大多數智能監控系統都可以實現目標識別、漫游檢測、遺留項目、區域入侵、丟包檢測、交通流統計等。

智能視頻分析技術體系結構主要包括前端設備訪問、用戶表示、媒體處理三層結構。前端設備主要包括視頻采集功能、編碼功能、智能分析功能、報警功能。是主要的視頻信息采集和報警信息設備。同時,可以利用智能分析處理單元和編碼單元訪問商務中心。媒體處理層主要負責網絡信息存儲、業務流程控制、視頻信息傳輸和系統管理。中央業務平臺作為整個智能視頻分析的核心,實現了接入認證、用戶綜合管理、業務功能控制等功能。網絡存儲單元實現了數字視頻的記錄、存儲、檢索、回放和管理功能。

2.1 智能網絡視頻分析服務器IVAS

IVAS的主要作用是進行智能視頻分析，運行各個單元設備，它包含音頻信息輸入接口和通信接口。因此,視頻信號的采集、分析、編碼、傳輸、前端設備的協調控制、其他設備的數字控制都可以通過IVAS完成。

2.2 視頻分析管理服務器VMS

VMS是系統的管理中心。它對多個IVAS進行系統管理，通過網頁對整個系統進行管理。VMS對視頻進行統一儲存管理，保證視頻在各種環境下都可以傳輸，并且與其他系統協作，共同完成任務。

2.3 電子地圖服務器EMS

EMS可以顯示整個監控區域并顯示所有監控設備的位置、實時狀態、目標對象在全局地圖中的位置、所需標識設備(如機器等)的設置以及信息的位置。

2.4 智能視頻監控客戶端應用

ISCA智能視頻監控客戶端應用是一種終端用戶界面軟件,用于系統的設置和管理。它可以連接到本地IVAS,用于管理和遠程訪問IVAS進行管理。

2.5 網頁系統HS

智能視頻監控ISCC提供了遠程Web訪問,HS可以充分實現獨立的智能視頻監控客戶端應用ISCA的功能。

2.6 網絡視頻存儲服務器NVRS

NVRS,指的是視頻數據存儲服務,可以減少本地視頻IVAS負載,是保護視頻信息安全的重要通道。

2.7 信號與數據管理服務SDU

SDU對系統中各種輔助信號和數據進行管理。在某些情況下,系統需要集成多種數據采集儀器、信號設備的管理,前者如定時采集溫度、濕度、碎玻璃傳感器、振動傳感器監測信息,后者如日志查詢、訪問控制轉換、開關管理、報警信息等等。

2.8 數據庫服務器DBAS

DBAS可以使用MySQL或Microsoft SQL Server等管理系統進行各種數據的關系存儲。為Web系統和數據管理系統DMS服務提供接口。

3 智能視頻分析技術的應用現狀及發展方向

3.1 應用現狀

近年來,智能視頻分析技術的應用得到了廣泛的關注,可以說,該技術在提高安全防范系統效率方面發揮了重要作用,但實際上并沒有得到有效的推廣。造成這種現象的主要原因是:現在智能視頻分析的應用主要在特定行業,如監獄、看守所,博物館,倉庫,工廠,地鐵站等,在許多應用領域的社會公民監督仍然存在某些問題,如環境復雜度使誤報率上升,所以很難達到預期的效果;其次,針對實際應用監控數量更大的項目,智能分析系統架構方面的實際經驗、技術缺乏,無法消除誤報的影響,判斷能力較弱等問題是如今智能視頻分析的主要問題。

3.2 發展方向

視頻監控在不同行業中的發展方向,尤其是智能視頻分析技術的應用,通常存在著明顯的差異,這決定了行業中不同類型的檢測和異常事件的特殊性。隨著安全等級控制要求的進一步提高,安全領域需要作出更大的技術革新，保證各個領域的安全。視頻監控作為安全系統中重要的組成部分也要在技術上尋求突破。如何識別和分析更多的行為已經成為智能視頻分析技術在深加工過程中的主要問題。我們需要結合各個部門的不同需求，深入了解，及時做出滿足社會要求的產品。

4 結束語

隨著我國經濟的發展,未來將以智能視頻監控的發展為基礎,網絡化為核心,使未來視頻監控可以像人一樣識別問題并報警。隨著視頻監控市場規模的不斷擴大和監控技術的不斷發展,各行各業的安全防范措施將不斷完善,政府監管力度將不斷加大。智能視頻分析的應用將從相對集中的應用領域延伸到各個行業。