智能視頻分析技術(shù)不能大展拳腳？

　　智能視頻分析技術(shù)領(lǐng)域是人工智能中的模式識別，將智能算法嵌入到DSP中，通過(guò)分析和提練人員和車(chē)輛二類(lèi)目標的各種行為模式，形成核心算法。目前來(lái)看，雖然近年智能視頻技術(shù)迅速發(fā)展，而智能視頻分析本身算法的局限，在理想環(huán)境下才可實(shí)現其全部功能，所以在實(shí)際應用中，只能初步實(shí)現較簡(jiǎn)單的功能。但強勁的需求市場(chǎng)下，緣何智能視頻分析技術(shù)不能大展拳腳?未來(lái)智能視頻分析技術(shù)又將會(huì )有哪些突破?

　　視頻分析技術(shù)目前應用三類(lèi)現狀

　　從技術(shù)角度來(lái)講，目前國內智能分析技術(shù)主要還集中在兩大類(lèi)：一類(lèi)是采用畫(huà)面分割前景提取等方法對視頻畫(huà)面中的目標進(jìn)行提取檢測，通過(guò)各種不同的規則來(lái)區分不同的事件，從而實(shí)現不同判斷并產(chǎn)生相應的報警聯(lián)動(dòng)等，例如：最早期的一些行為分析類(lèi)功能(跨界、區域入侵、打架檢測、人員聚集等)、還有早期的交通事件檢測等都屬于這類(lèi)算法技術(shù)的應用。另一類(lèi)是利用模式識別技術(shù)，對畫(huà)面中特定的物體進(jìn)行建模，并通過(guò)大量樣本進(jìn)行訓練，從而達到對視頻畫(huà)面中的特定物體進(jìn)行檢測及相關(guān)應用。如車(chē)輛檢測、人臉檢測、人頭檢測(人流統計)等應用。

　　從應用角度來(lái)講，目前國內智能分析技術(shù)主要有四大類(lèi)：第一類(lèi)是實(shí)時(shí)報警類(lèi)。第二類(lèi)是數據統計類(lèi)，第三類(lèi)是屬性識別類(lèi)。第四類(lèi)是圖像處理類(lèi)。

　　從產(chǎn)品形態(tài)來(lái)講，目前市場(chǎng)上主要有兩大類(lèi)產(chǎn)品形態(tài)，一類(lèi)是前端智能產(chǎn)品。一類(lèi)是后端服務(wù)器產(chǎn)品。這兩類(lèi)產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)，根據不同的應用和項目類(lèi)型有不同的選擇?！　∧壳笆袌?chǎng)上可以看到很多智能攝像機，即將一些視頻分析算法移植到網(wǎng)絡(luò )攝像機中，在攝像機中實(shí)現對實(shí)時(shí)視頻的分析和檢查，實(shí)現一些智能分析的功能(例如目前有實(shí)現車(chē)輛檢測的車(chē)輛抓拍攝像機、實(shí)現區域入侵等功能的目標檢測報警的攝像機、有實(shí)現人類(lèi)檢測抓拍的攝像機等等)，智能攝像機自帶分析功能，系統架構簡(jiǎn)單，同時(shí)目前的攝像機DSP處理能力已經(jīng)完全能運行各種較為復雜的分析算法，分析效果和后端產(chǎn)品基本相同。

　　智能視頻分析被稱(chēng)監控智能化最為成熟技術(shù)體系

　　監控平臺發(fā)展的這些年，已經(jīng)很明顯貼近監控高清、集成性的趨勢，但智能化的應用表現才剛剛起步，但前景不小。我們說(shuō)的監控智能化，很多業(yè)內人士都認為智能視頻分析就是監控的智能化。從目前應用情況分析，智能視頻分析技術(shù)是監控智能化技術(shù)最為成熟的技術(shù)體系。

　　目前智能分析技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于各種安防領(lǐng)域，根據其實(shí)現的方式進(jìn)行區分，有業(yè)內人士將其概括為以下幾種類(lèi)型的智能分析。

　　診斷類(lèi)智能分析：診斷類(lèi)智能分析主要是針對視頻圖像出現的雪花、滾屏、模糊、偏色、增益失衡、云臺失控、畫(huà)面凍結等常見(jiàn)的攝像頭故障、視頻信號干擾、視頻質(zhì)量下降進(jìn)行準確分析、判斷和報警。診斷類(lèi)智能分析技術(shù)實(shí)現起來(lái)較為簡(jiǎn)單，通常以后端管理平臺的形式出現，在大型的監控項目，特別是城市級監控的日常運維中作用十分明顯。目前市面上一些基于DSP的智能分析設備、DVR和DVS等都自帶該項輔助功能。

　　識別類(lèi)智能分析：該項技術(shù)偏向于對靜態(tài)場(chǎng)景的分析處理，通過(guò)圖像識別、圖像比對及模式匹配等核心技術(shù)，實(shí)現對人、車(chē)、物等相關(guān)特征信息的提取與分析。在對車(chē)的識別分析應用上主要是車(chē)牌識別技術(shù)。該技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與應用，目前已十分成熟。模糊車(chē)牌還原和識別技術(shù)的出現使得該項技術(shù)不再局限高清，開(kāi)始向標清領(lǐng)域普及。車(chē)牌識別技術(shù)被廣泛應用于各停車(chē)場(chǎng)出入口、高速公路收費站等地，近些年更是發(fā)展迅速：配合交通電子卡口系統，車(chē)牌識別技術(shù)被大量用于車(chē)輛交通違章的抓拍，有效降低了車(chē)輛交通違章數量，大大減少了交通事故的發(fā)生。

　　行為類(lèi)智能分析：該項技術(shù)側重于對動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的分析處理。典型的功能有：車(chē)輛逆行及相關(guān)交通違章檢測、防區入侵檢測、圍墻翻越檢測、絆線(xiàn)穿越檢測、物品偷盜檢測、占道經(jīng)營(yíng)檢測和客流統計等。移動(dòng)偵測(VMD)是該類(lèi)智能分析中的“早期智能”，VMD依據視頻畫(huà)面中像素塊的運動(dòng)變化來(lái)進(jìn)行判別，缺點(diǎn)明顯：基于二維的分析，誤報太高，無(wú)法識別移動(dòng)的像素塊是干擾還是目標。

　　而就目前監控智能化中應用最成熟的智能視頻分析技術(shù)發(fā)展來(lái)看，它能在幾乎不需要人為干預的情況下，通過(guò)對攝像機拍錄的圖像序列進(jìn)行自動(dòng)分析來(lái)對動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的目標進(jìn)行定位、識別和跟蹤，并在此基礎上分析和判斷目標的行為，做到既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生的時(shí)候及時(shí)做出反應，從而解決了傳統監控工作量大、效率低、反應速度慢等問(wèn)題，其優(yōu)勢顯而易見(jiàn)，也是推動(dòng)整個(gè)安防智能化最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。

　　智能分析技術(shù)應用存在一些問(wèn)題

　　早期視頻分析應用產(chǎn)品出現在市場(chǎng)上，著(zhù)實(shí)引起了一段騷動(dòng)，而且很多特殊的應用場(chǎng)景和應用環(huán)境，的確能給客戶(hù)帶來(lái)很大的價(jià)值。如商場(chǎng)的人流統計技術(shù)，為商場(chǎng)的數據分析帶來(lái)了巨大的技術(shù)支撐。如車(chē)牌識別技術(shù)，給公安交通管理帶來(lái)的價(jià)值是無(wú)法用數據來(lái)衡量的。但是，視頻分析技術(shù)還沒(méi)有完全成熟，目前應該還屬于技術(shù)應用的初級階段，還存在很多問(wèn)題，這些問(wèn)題可能也是限制視頻智能分析應用快速發(fā)展的最主要的因素。

　　針對100多家廠(chǎng)商及工程商的問(wèn)卷調查顯示，2013年智能攝像機市場(chǎng)規模較2012年市場(chǎng)規模18億元增長(cháng)接近40%，2013年智能攝像機市場(chǎng)規模達25億元左右。其中，平安城市、交通行業(yè)、機場(chǎng)、軍事基地是智能攝像機應用最多的行業(yè)，達到了30%以上，但是相對于成熟的視頻監控系統而言，智能視頻的銷(xiāo)量總體呈現平穩的態(tài)勢。深圳市視威克總經(jīng)理巫松亮表示，智能視頻分析技術(shù)只占有總營(yíng)業(yè)額的一小部分。

　　那么為什么廣受用戶(hù)期待與市場(chǎng)好評的智能視頻分析技術(shù)不能在市場(chǎng)上大展拳腳，占據監控市場(chǎng)的更大空間呢?

　　(一)、檢測準確率達不到理想效果。視頻分析技術(shù)的準確率基本達不到非常理想的效果，特別是實(shí)時(shí)報警類(lèi)的應用，誤報率和漏報率都是客戶(hù)最關(guān)心的問(wèn)題，如果誤報太高，客戶(hù)也受不了，如果漏報，客戶(hù)更加受不了。特別是一些要求比較高的應用，只要有漏的，實(shí)際作用就不大了。

　　(二)、受環(huán)境干擾大。視頻分析技術(shù)最大的一個(gè)問(wèn)題就是受環(huán)境和視頻質(zhì)量的干擾太大，光線(xiàn)、雜物、惡劣天氣、晃動(dòng)、飛蟲(chóng)等的干擾，就會(huì )使應用系統效果非常差，甚至失效，無(wú)法進(jìn)行正常工作。

　　(三)、安裝調試復雜。智能分析應用產(chǎn)品幾乎都需要按每一個(gè)應用場(chǎng)景進(jìn)行不同的參數調試，而且會(huì )涉及到非常多的專(zhuān)業(yè)的參數調試。非專(zhuān)業(yè)人員根本無(wú)法調試出理想效果。

　　問(wèn)題面前需求強勁未來(lái)發(fā)展有何新趨勢?

　　一、智能碼流技術(shù)

　　智能碼流，是系統根據圖像識別后，根據畫(huà)面運動(dòng)主體的運動(dòng)速度，將正常錄制的視頻進(jìn)行碼流調整，進(jìn)行最后的視頻存儲。對于運動(dòng)慢的運動(dòng)主體，碼流記錄甚至可以低至8幀/秒(fps)以下，對于正常速度運動(dòng)的主體，碼流設定正常的25fps，對于敏感圖像的運動(dòng)物體的視頻碼流可設定在30fps以上。對于高速的運動(dòng)主體，在高速攝像機的配合下，碼流可高達1000fps以上。智能碼流技術(shù)，可以減少非敏感圖像占用視頻存儲資源，從而對敏感圖像提供了充裕的記載能力。

　　二、動(dòng)態(tài)區域自適應的智能監控技術(shù)

　　以某車(chē)庫視頻監控畫(huà)面為例，畫(huà)面上的敏感信息為運動(dòng)的車(chē)輛和人。不敏感畫(huà)面是背景(地面和屋頂)。但在實(shí)際的視頻記錄中，背景(地面和屋頂)占據了50%以上的存儲空間。通過(guò)圖像識別技術(shù)，可以判定固定背景與運動(dòng)物體圖像，因而，具備了只在記載畫(huà)面的中有運動(dòng)的技術(shù)可能。動(dòng)態(tài)區域智能監控，就是只記載除背景以外的運動(dòng)物體，從而大大減少了視頻存儲空間的需求，相同的存儲空間，可保留的視頻時(shí)間長(cháng)度可以成倍提高。攝像系統，通過(guò)圖像識別技術(shù)，可以智能學(xué)習，判斷哪些圖像是背景，即便是由云臺控制的攝像頭，通過(guò)設定的時(shí)間內的自動(dòng)學(xué)習，也可以自動(dòng)判定錄制視頻中的新背景，從而實(shí)現對運動(dòng)物體圖像的智能監控。

　　三、非敏感區域的低碼流記載技術(shù)

　　視頻上方的25%到30%的區域，通常是天空或建筑的頂部圖像，基本屬于敏感要素不太可能出現的區域。如某些典型監控圖像中的紅色馬賽克部分的圖像，基本不會(huì )含有人們關(guān)心的視頻內容，因此可以把視頻圖像的非敏感區域的忽略或者用低碼流另外記錄，只需在回放的時(shí)候與高碼流的視頻做一個(gè)同步。值得說(shuō)明的是，非敏感區域在不同應用場(chǎng)景，各有不同，有的也許在視頻圖像的下方，有的監控場(chǎng)景，非敏感區域是不規則的，可以在視頻監控系統安置好后，根據實(shí)際情況再進(jìn)行應用層面的人工設定。

　　四、人臉/車(chē)輛識別(或其他敏感移動(dòng)物體)驅動(dòng)高清攝錄技術(shù)

　　在特殊的場(chǎng)景下，比如大樓的進(jìn)口處、電梯等地方，人臉是敏感圖像。在車(chē)庫內、小區的進(jìn)出口處，車(chē)輛及其號牌是敏感圖像。若全部用高清的視頻固然可以滿(mǎn)足監控需求，但視頻存儲，特別是長(cháng)時(shí)間的保存就會(huì )需要海量的存儲空間;若根據圖像識別技術(shù)，判斷出現設定的敏感圖像的時(shí)候，才驅動(dòng)攝像頭啟動(dòng)高清記錄，對于一般的非敏感圖像，則啟動(dòng)標清甚至低碼率的視頻流來(lái)記錄。這樣高清與標清相結合的監控記錄，即保證了記錄敏感圖像的質(zhì)量，同時(shí)又較大程度上減少了視頻存儲量。

　　五、序列幀視頻文件分布存儲技術(shù)

　　把視頻在一秒內產(chǎn)生的幀為標識成序列幀，同時(shí)編制存儲與播放序列，把不同序列的幀劃分為數個(gè)文件存儲;單個(gè)幀序列文件可以單獨播放，效果等同于低碼流記錄的視頻效果。

　　所有幀序列可以合成完全視頻一起播放時(shí)，則是高清(或標清)的視頻效果。當需要回收存儲空間的時(shí)候，可按存儲策略規劃，先將一部分序列幀視頻文件所占的區域覆蓋。另一部份則保存下來(lái)，從而更有效的利用存儲空間。

　　例如按原存儲能力可以保留1個(gè)月的視頻數據，經(jīng)過(guò)視頻幀文件的分布存儲后，可以保留數個(gè)月的有選擇的序列幀視頻的文件數據。對已保留了中長(cháng)期的序列幀視頻文件進(jìn)行部分覆蓋，實(shí)現淡入淡出式的視頻逐漸丟棄，長(cháng)期保留的視頻數據不是一下完全消失，而是慢慢的消失、丟棄。從而最大限度地延長(cháng)監控視頻保留的時(shí)間。

　　結語(yǔ)

　　總體來(lái)看，限制智能分析技術(shù)應用的最大因素就是準確率問(wèn)題。所以智能分析技術(shù)應用的發(fā)展趨勢肯定是朝著(zhù)提高準確率的方向前進(jìn)的。同時(shí)另一方面，大家也會(huì )尋找一些不關(guān)心準確率，而更多關(guān)注效率的一些應用方向。