如何使視頻監控告別人工識圖時(shí)代？

　　視頻監控的大規模發(fā)展，以及IP高清監控帶來(lái)的海量視頻信息使得傳統的依靠人工進(jìn)行圖像識別和圖像處理的監控方式越來(lái)越不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。如何擺脫對人力的束縛，依靠計算機技術(shù)在海量信息中快速找到有價(jià)值的信息，進(jìn)而挖掘出更豐富更有價(jià)值的應用，將是視頻監控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，也是監控企業(yè)的主要研發(fā)方向。

　　背景分析

　　隨著(zhù)安防行業(yè)的深入發(fā)展，以及IP高清的日益普及，各個(gè)行業(yè)視頻監控系統的規模越來(lái)越大，尤其是在平安城市等領(lǐng)域，動(dòng)輒是幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)個(gè)監控點(diǎn)位。這雖然給用戶(hù)帶來(lái)了更為豐富更為全面的視頻信息，但如此海量的信息顯然已經(jīng)遠遠超越了人力的有效處理范圍，如果仍然采用傳統人工查看的方式來(lái)利用這些視頻，將會(huì )越來(lái)越不現實(shí)。

　　以一個(gè)10000路的監控系統為例，即使每路視頻僅需1Mbps帶寬，每天視頻的存儲量也要達到108TB，每個(gè)月將有3PB。一旦發(fā)生事故，工作人員要在如此海量的視頻信息中查找出有價(jià)值的線(xiàn)索，無(wú)異于海底撈針，不僅工作人員工作量巨大，效率也會(huì )非常低下。同時(shí)，花費巨資構建的系統，如果仍然只是用于事后查看，會(huì )抑制用戶(hù)進(jìn)一步建設的積極性，如何幫助用戶(hù)進(jìn)一步深挖視頻信息的價(jià)值，對用戶(hù)的業(yè)務(wù)形成支撐成為業(yè)內關(guān)注的重點(diǎn)。

　　傳統的依靠人工識圖的監控應用方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足將來(lái)視頻監控應用的需求。面對大規模視頻監控系統以及海量的視頻圖像，如何快速的找到對用戶(hù)真正有價(jià)值的信息，以及如何將這些信息進(jìn)行分析、歸納實(shí)現更多的應用，需要轉向利用計算機視覺(jué)技術(shù)對視頻圖像進(jìn)行處理和分析，以更有效率地利用和挖掘視頻圖像的價(jià)值。而近年來(lái)，智能視頻分析技術(shù)、云計算、大數據等一系列技術(shù)的出現以及在視頻監控行業(yè)的落地，為視頻監控告別人工識圖時(shí)代提供了強有力的技術(shù)支撐。

　　前端智能在IP高清監控時(shí)代更具優(yōu)勢

　　要利用計算機來(lái)對視頻圖像進(jìn)行處理和分析，首先就要保證計算機能夠讀取到視頻圖像中的信息。不過(guò)，由于視頻圖像是一種非結構化的數據類(lèi)型，計算機無(wú)法直接對其進(jìn)行識別和處理，因此，首先就需要利用智能視頻分析技術(shù)將圖片、視頻等信息中的各種運動(dòng)目標及其特征提取出來(lái)，轉換成結構化的語(yǔ)義描述后，才能通過(guò)計算機對其進(jìn)行搜索、比對和分析。

　　智能視頻分析技術(shù)綜合了多個(gè)學(xué)科的研究成果，包括圖像處理、跟蹤技術(shù)、模式識別、軟件工程、數字信號處理(DSP)等領(lǐng)域。2001年911事件后，美國對視頻分析技術(shù)加大投入，2005年左右全球領(lǐng)先的智能視頻系統軟件供貨商O(píng)bjectVideo進(jìn)入中國市場(chǎng)。其在國內有眾多的技術(shù)追隨者，大部分廠(chǎng)商提供的視頻智能分析產(chǎn)品都是基于ObjectVideo公司的圖像分析技術(shù)。早期受限于硬件性能以及智能分析算法的成熟度，企業(yè)提供的多是智能型DVS、智能型DVR，以及智能視頻分析服務(wù)器產(chǎn)品。由于智能型DVR和DVS的運算處理能力有限，且智能功能也較為簡(jiǎn)單，因此不能滿(mǎn)足大規模監控系統的分析需求。而借助服務(wù)器強大的計算能力實(shí)現各種智能算法是當時(shí)比較好的視頻分析處理方式，但智能視頻分析服務(wù)器的成本非常高，這一致命缺陷限制了其在安防領(lǐng)域的大規模應用。除了設備成本之外，服務(wù)器的能耗、所占場(chǎng)地、數據中心的網(wǎng)絡(luò )設備、后期維護等成本使得建設智能視頻監控系統的成本高昂，讓用戶(hù)望而卻步。慢慢地，人們將目光轉向了更具優(yōu)勢的前端智能產(chǎn)品。

　　感知型攝像機使監控系統具備思考和判斷能力

　　事實(shí)上，在智能視頻分析技術(shù)的發(fā)展歷程中，隨著(zhù)芯片性能的不斷提升，以及智能分析算法的日趨完善，為了解決智能視頻服務(wù)器成本過(guò)高的問(wèn)題，各類(lèi)嵌入式智能視頻分析產(chǎn)品開(kāi)始陸續涌現，其中最引人矚目的當屬智能型IPC。

　　不過(guò)，早期的智能IPC主要定位于移動(dòng)偵測、警戒線(xiàn)、區域看防、人數統計等簡(jiǎn)單的智能功能，這類(lèi)智能分析只是在某個(gè)行為觸發(fā)了一定條件之后輸出報警信號，仍然無(wú)法向計算機描述監控場(chǎng)景中的目標及其特征。直到2014年，蘇州科達科技股份有限公司推出感知型攝像機(IntelligentIPC)。感知型攝像機基于視頻智能分析技術(shù)，能夠識別出監控畫(huà)面中的內容，并對其進(jìn)行語(yǔ)義描述，實(shí)現非結構化視頻的結構化處理，再與后端的大數據平臺相結合，能夠實(shí)現視頻信息的快速檢索、比對和深度分析，代替人類(lèi)做出思考和判斷。相比智能視頻分析服務(wù)器來(lái)說(shuō)，感知型攝像機的成本要低得多，這為視頻圖像經(jīng)濟性和規?；M(jìn)行結構化處理奠定了基礎。

　　云存儲和大數據使視頻監控告別人工識圖成為可能

　　感知型攝像機實(shí)現了視頻圖像的結構化處理，使得計算機能夠識別視頻圖像中的目標及其特征，但要進(jìn)一步利用計算機來(lái)對視頻圖像進(jìn)行分析和挖掘，就離不開(kāi)云存儲和云計算技術(shù)的支持。對于視頻監控來(lái)說(shuō)，存儲是不可忽視的環(huán)節，一旦視頻丟失，后面的應用也就無(wú)從談起。在視頻數據量越來(lái)越大的當下，存儲系統在安全性、可靠性、可擴容性、可維護性等方面都提出了更高的要求，傳統的DVR、IPSAN存儲方式已經(jīng)無(wú)能為力，需要依靠功能更為強大，系統更為靈活，擴展性更強，更加穩定可靠的云存儲來(lái)完成海量視頻數據的可靠存儲。雖然有了感知型攝像機的思考和判斷，以及云存儲系統的穩定可靠，但要進(jìn)一步實(shí)現視頻圖像的實(shí)戰應用，還需要依托云計算強大的計算能力，根據用戶(hù)的業(yè)務(wù)需求構建相應地大數據應用平臺，來(lái)實(shí)現針對各個(gè)行業(yè)的視頻實(shí)戰應用。

　　目前，基于感知型攝像機、云存儲系統、大數據平臺而構建的大數據解決方案已經(jīng)能夠結合行業(yè)的具體需求提供快速檢索、分析研判以及實(shí)施布控與調度等應用，而這些應用在人工識圖時(shí)代，基本上是沒(méi)有辦法實(shí)現的。以轟動(dòng)一時(shí)的周克華案件為例，當時(shí)長(cháng)沙全市近千名視頻偵查民警花費兩個(gè)月左右的時(shí)間觀(guān)看了將近30萬(wàn)G的監控視頻，最終才鎖定了犯罪嫌疑人，而事實(shí)上在此之前警方已經(jīng)獲得了周克華清晰的正面照和側面照，如果長(cháng)沙當時(shí)所有的視頻信息都經(jīng)過(guò)了結構化的處理，并建立了相應的大數據平臺，就可以采用以圖搜圖的的功能，在幾秒時(shí)間內迅速找出與犯罪嫌疑人相關(guān)的視頻，從而獲得破案線(xiàn)索。相比依靠人工對視頻進(jìn)行排查的手段，通過(guò)視頻大數據技術(shù)來(lái)進(jìn)行視頻的檢索、分析及應用，不僅會(huì )大量減少公安人員消耗，也會(huì )極大地提高公安破案效率。

　　瓶頸依然存在

　　隨著(zhù)IP高清監控攝像機、智能視頻分析產(chǎn)品的逐漸成熟以及大數據、云計算技術(shù)逐漸在安防行業(yè)的應用落地，視頻監控告別人工識圖時(shí)代的時(shí)機已經(jīng)到來(lái)，但計算機要完全取代人工監控也面臨著(zhù)諸多障礙。比如智能分析算法對應用場(chǎng)景要求非常高，容易受到光線(xiàn)、監控角度、天氣等外部環(huán)境干擾。應用場(chǎng)景發(fā)生任何變化都有可能會(huì )對算法的準確性產(chǎn)生影響，導致攝像機無(wú)法準確識別和描述視頻圖像中的目標和特征，因此如何提高智能分析算法的場(chǎng)景適應性是橫在相關(guān)企業(yè)面前的一道坎。

　　此外，如何將大數據技術(shù)與視頻監控行業(yè)應用特征相結合，并將視頻監控系統與行業(yè)業(yè)務(wù)流程相融合，真正幫助用戶(hù)解決安全管理和業(yè)務(wù)管理方面的難題，也是值得企業(yè)進(jìn)一步去探索的。這一過(guò)程離不開(kāi)企業(yè)對行業(yè)應用的深度理解，對用戶(hù)不斷變化的需求的把握與持續跟進(jìn)，并需要企業(yè)通過(guò)不斷的參與行業(yè)項目而積累成熟的經(jīng)驗。