如何正確看待Smart IPC

　　我們很多人可能連 Smart IPC是什么意思都還沒(méi)理解清楚，卻依然在盲目狂熱地追逐它，可見(jiàn)人們對“智能”設備和生活是多么的渴望。那么Smart IPC是真的智能么?Smart IPC到底智能在哪里?Smart IPC的正確打開(kāi)方式又是什么?本文試圖以有限的篇幅為大家揭開(kāi)Smart IPC 的神秘面紗，幫助大家正確認識Smart IPC，并展望一下Smart IPC的發(fā)展和未來(lái)。

　　Smart IPC 是什么?

　　什么是Smart IPC?它和普通網(wǎng)絡(luò )攝像機有什么區別?

　　狹義來(lái)看，Smart IPC 是指集成了智能功能(包括但不限于行為偵測、場(chǎng)景偵測)的網(wǎng)絡(luò )攝像機。從廣義上講，Smart IPC 是對智能網(wǎng)絡(luò )攝像機的通用叫法，代表了一種高清網(wǎng)絡(luò )攝像機的發(fā)展趨勢，即高清化、智能化、集成化。根據行業(yè)市場(chǎng)的細分，不同種類(lèi)的 Smart IPC 會(huì )集成不同的智能功能，滿(mǎn)足不同的細分領(lǐng)域的應用，但總的說(shuō)來(lái)都會(huì )朝著(zhù)更清晰、更智能、更高效、更易用、更安全這些方向發(fā)展，使監控視頻更具價(jià)值。所以從某種意義上來(lái)說(shuō)，Smart IPC終將會(huì )全面替代普通IPC，未來(lái)不會(huì )存在Smart IPC和非智能的普通網(wǎng)絡(luò )攝像機的區別。從原理上來(lái)說(shuō)，Smart IPC和普通IPC并沒(méi)有什么本質(zhì)區別，同樣是由鏡頭、圖像傳感器、圖像處理單元、輸入輸出接口等部分組成。同樣需要供電，同樣是完成監控攝取圖像的工作。只不過(guò)說(shuō)Smart IPC多了一些智能偵測并輸出報警信號的功能。

　　Smart IPC很貴么?我真的需要Smart IPC么?

　　從主流廠(chǎng)商新推出的網(wǎng)絡(luò )攝像機來(lái)看，基本都屬于帶智能功能的Smart IPC。由于上游圖像處理芯片供應商的芯片已經(jīng)集成了一部分基礎智能功能，攝像機制造商只需要花很少的精力就能提供具備基礎智能功能Smart IPC。那么單從價(jià)格上來(lái)看，Smart IPC和普通IPC在主要基礎硬件上的成本是接近的，也就不會(huì )說(shuō)Smart IPC 會(huì )貴很多的說(shuō)法。以筆者所在公司提供的網(wǎng)絡(luò )攝像機來(lái)看，全部標配了智能功能。由于不同功能的智能攝像機所需耗費的研發(fā)時(shí)間、成本不同，算法和優(yōu)化也不同，不同功能的Smart IPC的價(jià)格差異較大。

　　正如模擬攝像機和網(wǎng)絡(luò )攝像機至今仍然并存一樣，當前Smart IPC和普通IPC并存的狀態(tài)將會(huì )持續較長(cháng)一段時(shí)間。有需求就有市場(chǎng)，有市場(chǎng)就有對應的產(chǎn)品。用戶(hù)是否需要Smart IPC?需要哪種Smart IPC?這完全取決于其需要的功能和所應用的場(chǎng)景。

　　Smart IPC 智在何處?

　　從目前主流IPC廠(chǎng)商的主要產(chǎn)品來(lái)看，Smart IPC主要是基于智能視頻處理器的前端智能解決方案，其智能功能主要體現在圖像智能偵測方面，其中又包括視頻偵測、物品檢測、行為分析、目標識別等幾方面。在這種工模式下，所有的目標跟蹤、行為判斷、報警觸發(fā)都是由前端攝像機智能偵測完成，只將報警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸至客戶(hù)端、NVR或監控中心平臺。由于功能較多，筆者以下僅簡(jiǎn)要說(shuō)明。

　　環(huán)境偵測

　　在環(huán)境偵測方面，常見(jiàn)基本功能比如視頻運動(dòng)偵測、鏡頭遮擋偵測、視頻穩定性偵測、圖像亮度變化偵測、聲音偵測、圖像虛焦、場(chǎng)景變更等。Smart IPC主要是偵測攝像機所處環(huán)境的變化情況，自動(dòng)調整以確保攝像機本身的安全和圖像質(zhì)量穩定性。

　　物品檢測

　　常見(jiàn)功能包括物品出現或遺留物檢測、物品搬移檢測、物品消失檢測等，主要功能是在圖像上畫(huà)線(xiàn)框選出檢測區域，偵測區域內是否出現或消失了某物品，若滿(mǎn)足條件側觸發(fā)報警。常見(jiàn)應用包括博物館、展覽廳、拍賣(mài)會(huì )、金銀珠寶店、超市以及廣場(chǎng)、大廳、機房、機場(chǎng)等重點(diǎn)防暴防恐安防區域。

　　行為分析

　　常見(jiàn)功能包括越界和區域入侵分析。主要功能是在圖像上畫(huà)線(xiàn)或框選設置虛擬圍欄警戒區域，當偵測到可疑人員或者物體穿越圍欄，即觸發(fā)報警。配以自定義規則可以進(jìn)行方向檢測，實(shí)現出現、進(jìn)入、離開(kāi)、滯留、停留、徘徊、尾隨等行為的偵測。與智能變速球或云臺攝像機聯(lián)動(dòng)還可以對人或物體進(jìn)行目標鎖定，控制球機或云臺攝像機自動(dòng)跟蹤目標并報警。主要應用包括道路交通車(chē)輛違規變線(xiàn)、逆行、馬路人行橫道或斑馬線(xiàn)、重點(diǎn)區域圍墻、某些重點(diǎn)保護區域、易發(fā)生危險地帶、軍事禁區以及非有關(guān)人員禁入區等場(chǎng)景。

　　目標識別

　　常見(jiàn)功能包括人臉檢測和識別、車(chē)牌檢測和識別、目標物體識別(刀具、槍支、火焰、煙霧、危險物品等)。主要功能是自動(dòng)偵測圖像中的人臉、車(chē)牌等目標，配以規則可以完成對目標的分類(lèi)，比如人、車(chē)、人群、小動(dòng)物等，并可以實(shí)現目標顏色、速度的檢測，在指定的區域還可以實(shí)現人流量計數統計、人群密度和熱點(diǎn)區域的偵測。當然要完成識別還得與后端的平臺和數據庫配合實(shí)現。主要應用包括出入口、道路交通卡口號、車(chē)站、地鐵、城市廣場(chǎng)、森林、超市、倉庫等場(chǎng)景。

　　某些廠(chǎng)商在定義產(chǎn)品時(shí)，刻意歪曲“智能”的定義，把多碼流、低碼率和自動(dòng)對焦等也算作Smart IPC的智能特殊功能，從而提升產(chǎn)品的賣(mài)點(diǎn)和價(jià)格，對此筆者不甚茍同。首先，對于網(wǎng)絡(luò )攝像機來(lái)說(shuō)，高清晰度、低碼率、低延時(shí)，這本來(lái)就是用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )攝像機產(chǎn)品最基本的要求，而且現在主流網(wǎng)絡(luò )攝像機都能做到200ms以?xún)鹊难訒r(shí)，對于大多數監控應用已經(jīng)足夠滿(mǎn)足其需求。其次，多碼流獨立編碼設置分辨率幀率以應用于不同網(wǎng)絡(luò )終端的管理和監控需求，這也是網(wǎng)絡(luò )攝像機的基本功能，網(wǎng)絡(luò )攝像機都能做到這個(gè)功能。再有，監控攝像機在使用過(guò)程中要求對焦準確、聚焦清晰，這是最起碼的要求，焦距都不準還怎么看圖像呢?!所以什么自動(dòng)后焦調節也好，電動(dòng)變倍鏡頭自動(dòng)對焦也好，或者是手動(dòng)變焦之后如何鎖定焦距，這些都是廠(chǎng)商提供的基本功能，只是方式上的不同而已。要是能自動(dòng)聚焦就能叫智能，那么筆者所在公司的 4x光學(xué)變焦自動(dòng)聚焦一體機早就叫智能一體機了，攝像機的未來(lái)就應該是一體機的天下。再比如，紅外攝像機的紅外燈，燈光要均勻，當照射人臉時(shí)不應過(guò)曝，這也是紅外攝像機應具備的基本功能，用戶(hù)對紅外攝像機的基本要求。廠(chǎng)商對上述這些功能的改善應不移余力，永無(wú)止境。我們完全沒(méi)有必要把這些可能是原來(lái)沒(méi)有做好的基本功能稍微改善就本末倒置冠冕堂皇硬生生地給它套上“智能”的名號，以謀一己私利。這種做法是對用戶(hù)的極其不負責任也是極不道德的行為。

　　Smart IPC 真的這么牛X?

　　現在用戶(hù)對攝像機的要求越來(lái)越復雜：要功能多、要智能、要便宜、還要漂亮，實(shí)際上，這樣的網(wǎng)絡(luò )攝像機是不存在的。我們似乎偏離了安防攝像機的范疇，對于監控攝像機我們首先要求它是工作穩定，其次才是圖像畫(huà)質(zhì)。Smart IPC的設計初衷就是通過(guò)智能前置，變事后查證為事前預警，通過(guò)前端集成的智能分析手段，以減少網(wǎng)絡(luò )帶寬占用、節省存儲空間，通過(guò)部分場(chǎng)景適用的智能偵測預警以減少后期查證的所需的資源和時(shí)間。說(shuō)它是劃時(shí)代的變革可能有些過(guò)譽(yù)了，完全替代人工那是一種理想的狀態(tài)，也需要很長(cháng)的一個(gè)過(guò)程。Smart IPC 只是在原來(lái)網(wǎng)絡(luò )攝像機的基礎上做了一些智能化的改進(jìn)和嘗試。

　　回到Smart IPC來(lái)說(shuō)，不是每一種Smart IPC都能實(shí)現所有的智能功能。從現在主流的圖像處理器來(lái)看，基本上是1GHz頻率的，除了完成最基本的圖像壓縮、濾波、降噪、4A處理，完成基本的視頻偵測還是沒(méi)有問(wèn)題的。所以市場(chǎng)上大多數帶智能功能的Smart IPC其具有的基本智能功能差別不大。但是如果以智能分析的準確率、誤報率、識別率等來(lái)看，又存在千差萬(wàn)別?；A的智能分析功能需要優(yōu)化，以提升場(chǎng)景適應性和準確率，大部分公司都沒(méi)有能力對算法進(jìn)行深度研究和優(yōu)化，以至于智能功能的效果有較大的不同。所以有Smart并不等于就是Smart，從某種意義我們也可以說(shuō)不是每種網(wǎng)絡(luò )攝像機都叫Smart IPC。

　　現在集成的前端智能功能我們可以看作是微智能，因為從目前的芯片來(lái)看，攝像機的處理能力畢竟有限，能夠完成簡(jiǎn)單的、特定場(chǎng)景的智能視頻偵測。比如在人流量、車(chē)流量較少的相對固定場(chǎng)景的智能偵測準確率還是比較高的;但對于稍微復雜一些的場(chǎng)景比如人車(chē)比較多、人車(chē)流量大，或者有樹(shù)或其它干擾的場(chǎng)景，往往容易造成誤報。其原因是芯片處理運算能力不夠，所以要完成復雜場(chǎng)景的智能識別和智能分析，還是有些捉襟見(jiàn)肘，就需要另外的硬件比如FPGA等來(lái)實(shí)現，這樣一來(lái)，成本大幅上升是肯定的。從用戶(hù)角度，投資和所獲得的視頻價(jià)值還是成正比的。而其它像人臉識別、車(chē)牌識別、黑名單比對等應用，單有前端智能是無(wú)法完成的，還需要后端平臺提供數據來(lái)完成。也就是說(shuō)任何單純意義上的說(shuō)Smart IPC就是“智能”都是不準確的，它必須和與之配套的傳感器、管理平臺一起才能構成完成的智能系統。

　　不管你有沒(méi)有準備好，Smart IPC正悄然來(lái)到你身邊。然而，不論是專(zhuān)業(yè)安防領(lǐng)域還是消費智能家居監控，這種“智能”可能離我們想象中的智能還有相當一段距離。當我們需要使用Smart IPC產(chǎn)品的時(shí)候，仍然需要我們手動(dòng)去操作，去設置智能規則，去添加報警聯(lián)動(dòng)方式。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這些并沒(méi)有什么改變。

　　Smart IPC 何去何從?

　　沒(méi)有人會(huì )質(zhì)疑Smart IPC的未來(lái)，但它顯然不是真正意義上的智能，它也不是一塊淘金地。至少目前還不是。

　　安防視頻監控的發(fā)展歷程已經(jīng)從“看得清”走向了“更智能”，Smart IPC已經(jīng)在減少數據量、事前預警等方面邁出了堅實(shí)的一步。那么接下來(lái)Smart IPC可能會(huì )有哪些發(fā)展呢?筆者認為可能會(huì )從以下這些方面突破：

　　智能偵測準確性

　　筆者認為，Smart IPC首先應該要做的工作就是提高“智能”偵測的準確性，減少圖像檢測的誤報率，增強智能偵測場(chǎng)景的適應性。大多數的IPC還停留在“有智能”的階段，如何才能更智能，更準確，為預警處理贏(yíng)得時(shí)間，這是攝像機研發(fā)生產(chǎn)廠(chǎng)商應深入研究的地方。

　　自動(dòng)適應性

　　筆者認為，現在很多Smart IPC在4A控制(自動(dòng)白平衡、自動(dòng)曝光、自動(dòng)增益和自動(dòng)光圈控制)方面已經(jīng)有了長(cháng)足的進(jìn)步，但是在某些復雜場(chǎng)景下仍然會(huì )出現偏色和曝光不準確。而智能偵測方面，對于復雜場(chǎng)景的自動(dòng)適應性就更差了。如何更自動(dòng)智能地完成工作，減少后期的人工干預將是一個(gè)重要的課題。

　　易用性

　　筆者認為，易用性將是Smart IPC下一階段需要重點(diǎn)突破的地方。消費級智能家庭安防攝像機產(chǎn)品已經(jīng)在易用性方面做出了有效的嘗試，基本可以做到便捷安裝和使用。而專(zhuān)業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的IPC在易用戶(hù)性方面則做得不夠好，易連接、易配置、自動(dòng)適應、即插即用將是未來(lái)發(fā)展的方向。但是由于行業(yè)應用的特殊性，易用性必定不可一蹴而就。

　　多維感知

　　Smart IPC 的發(fā)展方向已經(jīng)開(kāi)始呈現多維度的感知和聯(lián)動(dòng)，更多的功能性傳感器將可以與Smart IPC集成、連接并實(shí)現聯(lián)動(dòng)，以便更準確地感知圖像中目標的真實(shí)意圖，輔助并提升IPC視頻的價(jià)值。另一方面，增強現實(shí)(AR)和虛擬現實(shí)(VR)將被引入Smart IPC中。增強現實(shí)比較簡(jiǎn)單，基本的模式就是虛擬與現實(shí)的疊加現實(shí)，從而增加人對現實(shí)的感知能力。而虛擬現實(shí)則根據內容的來(lái)源分為兩種。第一種直接從虛擬中生成內容，第二種是將現實(shí)虛擬化之后再生成的內容。目前可以看到的一些應用比如視頻中的Tag標記，虛擬高度寬度測量，先拍攝后對焦的光場(chǎng)相機等。

　　弱終端化

　　安防高清視頻監控接入點(diǎn)多，數據量巨大。如何快速地從成百上千路視頻的海量數據中提取有用的信息，對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這是非常有效也是迫切希望解決的痛點(diǎn)。Smart IPC的出現讓用重新燃起了希望，這也將成為現在和未來(lái)網(wǎng)絡(luò )攝像機產(chǎn)品的市場(chǎng)角逐點(diǎn)之一。前面筆者也分析了，智能系統一定是前端智能+后端智能共同組成的有機整體。而前端單個(gè)Smart IPC所能施展的空間畢竟是有限的，而網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、云技術(shù)的發(fā)展也為后端視頻應用提供了無(wú)限發(fā)展的想象空間。為此筆者大膽預測，未來(lái)Smart IPC終將弱化成為智能系統網(wǎng)絡(luò )上的一個(gè)感知終端。想想真可怕，我們正在親手編織束縛我們自己的真正意義的“天網(wǎng)”。