解析視頻質(zhì)量診斷關(guān)鍵技術(shù)

　　背景

　　近年來(lái)，中國視頻監控市場(chǎng)受平安城市建設、北京奧運會(huì )、上海世博會(huì )、廣州亞運會(huì )、深圳大運會(huì )等安保項目以及各行業(yè)視頻監控需求快速增長(cháng)等因素的刺激和拉動(dòng)，取得了快速發(fā)展，整個(gè)市場(chǎng)規模迅速擴大。“十二五”期間，隨著(zhù)平安城市建設等各項政策的繼續開(kāi)展和深化，以及交通、教育、金融等各個(gè)行業(yè)用戶(hù)的安防意識的不斷增強，視頻監控市場(chǎng)將保持強勁增長(cháng)。在這些如平安城市建設、上海世博會(huì )等大規模項目中以及即將到來(lái)的G20峰會(huì )，面對數以萬(wàn)計的前端攝像頭，其日常維護的矛盾日趨激烈。

　　監控系統的作用要有效發(fā)揮出來(lái)，需要以高質(zhì)量的監控畫(huà)面為基礎，如果監控點(diǎn)拍攝的圖像因為各種故障無(wú)法傳回系統;或者傳回來(lái)的圖像質(zhì)量很差，將嚴重影響監控系統的效用。目前視頻監控系統采集視頻過(guò)程中存在的問(wèn)題：

　　l 攝像機老化，攝像機或鏡頭故障造成的視頻信號圖像模糊，亮度異常，無(wú)視頻信號等故障。

　　l 攝像機受到外部干擾，產(chǎn)生雪花點(diǎn)，條紋干擾等異常情況。

　　l 人為破壞造成的攝像機拍攝方向偏離，不能提取到正常的監控現場(chǎng)視頻。

　　l 系統網(wǎng)絡(luò )故障造成的信號時(shí)斷時(shí)續，重要事件沒(méi)有錄像。

　　當前，數量龐大的視頻監控設備的運維工作都是完全靠人工檢測和處理，監測難度大，故障處理不及時(shí)，而且運維工作量巨大，導致運維的成本不斷增加，使得視頻監控系統的使用效果大打折扣，嚴重影響了安全保障工作的有效開(kāi)展。因此，如何提高視頻監控系統運維工作的效率，建設智能化的視頻監控質(zhì)量診斷系統將成為視頻監控行業(yè)發(fā)展的趨勢。

　　視頻質(zhì)量診斷技術(shù)

　　隨著(zhù)科技的發(fā)展，計算機技術(shù)的不斷提升，智能視覺(jué)技術(shù)應運而生，可以有效的解決傳統視頻監控行業(yè)的問(wèn)題，為安防行業(yè)提供了更為廣闊的應用方向。它和以往的監控技術(shù)有本質(zhì)的區別，其主要特征是采用計算機視覺(jué)的方法，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)對圖像的質(zhì)量作出診斷，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。更形象地說(shuō)，智能視覺(jué)監控系統能夠看，看被監控場(chǎng)景中目標物體的行為;能夠想，想目標物體的行為意味著(zhù)什么;能夠說(shuō)，把想的結果用自然語(yǔ)言的形式表達出來(lái)。因此智能視覺(jué)監控系統取代了監控任務(wù)中人的大部分工作，是新一代的具有高度智能的監控技術(shù)。

　　視頻質(zhì)量診斷系統是視頻質(zhì)量診斷技術(shù)在監控系統維護中的一種應用，是一套智能化視頻故障分析與預警系統，根據用戶(hù)要求，采用輪巡的方式，依次從前端設備中獲取一定時(shí)長(cháng)的實(shí)時(shí)碼流，進(jìn)行解碼分析，進(jìn)而判斷視頻圖像中是否存在質(zhì)量故障問(wèn)題，對視頻圖像中存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行智能分析、判斷和預警，在短時(shí)間內對大量的前端設備進(jìn)行檢測，診斷的結果會(huì )保存在指定的數據庫中。用戶(hù)可以通過(guò)系統配套的客戶(hù)端查看所有的診斷結果，生成所需的報表，及時(shí)提供給運維單位，以盡快對故障設備進(jìn)行檢修。視頻質(zhì)量診斷分析系統是監控系統故障維護大系統的一部分，采用定期輪詢(xún)的方式進(jìn)行工作，這與實(shí)時(shí)檢測報警的智能系統不同。視頻質(zhì)量診斷系統的核心價(jià)值在于：對既有安防系統進(jìn)行運營(yíng)維護，及時(shí)掌握每個(gè)攝像機的工作情況;及時(shí)提醒修復重點(diǎn)監控區域的損壞攝像機，將風(fēng)險扼殺在萌芽期;對下屬業(yè)務(wù)部門(mén)安防建設項目進(jìn)行工程考核，促使其提高工程質(zhì)量;對安防系統維修工程進(jìn)行考核，提高設備修復率。

　　視頻質(zhì)量診斷系統采用先進(jìn)的科學(xué)的視頻質(zhì)量診斷技術(shù)，應用計算機視覺(jué)(Computer Vision)算法，能對常見(jiàn)攝像機故障進(jìn)行檢測，做出準確判斷并發(fā)出報警信息。早期的視頻質(zhì)量診斷技術(shù)具有8項診斷功能，分別是：信號丟失、圖像模糊、亮度異常、圖像偏色、雪花噪聲、條紋干擾、畫(huà)面凍結、以及PTZ失控。根據項目現場(chǎng)反饋的攝像機故障問(wèn)題發(fā)現，8種診斷功能已經(jīng)不足以滿(mǎn)足對前端的全面檢測需求。隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展，研發(fā)人員以攝像機故障問(wèn)題為基礎，進(jìn)行新的算法開(kāi)發(fā)，增加檢測項，并且把原有的檢測項進(jìn)行拆分，對有問(wèn)題的檢測項進(jìn)行算法改進(jìn)，形成更加完善的檢測功能。以?？低?/a>為例，目前視頻質(zhì)量診斷技術(shù)已經(jīng)能夠檢測17項功能，包括拆分出的亮度過(guò)亮、過(guò)暗，以及場(chǎng)景變更、視頻抖動(dòng)、視頻劇變、取流異常等新增功能。PC版視頻質(zhì)量診斷系統可以在模擬視頻系統和數字視頻系統中集中部署，支持web查詢(xún)網(wǎng)站進(jìn)行歷史記錄查詢(xún)和故障統計分析，性能穩定可靠。

　　另外，對于視頻質(zhì)量診斷系統來(lái)說(shuō)，攝像機數目越多，巡檢所消耗的時(shí)間越長(cháng)，針對大型項目的應用，目前采用的方案是多臺檢測服務(wù)器同時(shí)進(jìn)行。

　　結束語(yǔ)

　　視頻質(zhì)量診斷技術(shù)的出現使人們從傳統的人工診斷轉變?yōu)橹悄茉\斷，從監控“攝錄畫(huà)面”發(fā)展為查看事件結果，無(wú)論從哪方面看，都是質(zhì)的飛躍。

　　隨著(zhù)人們對安防行業(yè)的巨大需求，行業(yè)應用的深入，天網(wǎng)項目、平安城市建設的落實(shí)，大量的監控設備的落實(shí)在提升安防力量的同時(shí)為監控系統的維護帶來(lái)了巨大挑戰。所謂沒(méi)有挑戰就沒(méi)有發(fā)展，即使目前視頻質(zhì)量診斷技術(shù)雖然還存在一些缺陷，但是從長(cháng)遠發(fā)展來(lái)看，視頻質(zhì)量診斷技術(shù)在將來(lái)的安防行業(yè)中是必不可少的一部分。視頻質(zhì)量診斷作為智能視頻分析技術(shù)在安防系統維護中的典型應用，作為監控系統的一部分，它正在不斷升級和完善，最大化地保障監控系統的完好率，為系統的穩定運行以及后期故障處理提供絕對保障。