過去幾年,安防高清化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展成為主流,其發(fā)展應(yīng)用已深入人心:高清化讓人看得更清,網(wǎng)絡(luò)化讓人看得更遠(yuǎn),且令數(shù)據(jù)傳輸和存儲更方便,二者攜手讓智能管理及分析應(yīng)用成為可能,使得視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值得到極大的提升,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展延伸。
隨著安防高清視頻數(shù)據(jù)的海量增長,市場對視頻數(shù)據(jù)的智能化管理及應(yīng)用需求也與日俱增,“網(wǎng)絡(luò)高清搭臺、智能化唱戲”的時代已悄然來臨。而隨著技術(shù)的發(fā)展,前端攝像機(jī)的硬件性能及運(yùn)算能力不斷提升,更多的智能分析計算已可以在前端得以完成,逐步減輕傳輸及后端運(yùn)算、存儲壓力的同時,也大有趕超后端智能的趨勢。
前端智能助推安防智能化
智能視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)主要依賴視頻監(jiān)
控系統(tǒng)的前端或者后端。在傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)智能化管理和應(yīng)用主要依賴服務(wù)器和視頻管理軟件等后端設(shè)備,即后端智能,又稱中心智能。但隨著網(wǎng)絡(luò)的延伸,視頻監(jiān)控規(guī)模不斷擴(kuò)大,這種方式對后端管理及存儲資源和傳輸帶寬會帶來巨大壓力,限制了對圖像數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)管理和分析應(yīng)用。
傳統(tǒng)的CCTV系統(tǒng)將所有的視頻信息都傳輸?shù)胶蠖诉M(jìn)行處理,這就帶給后端繁重的處理工作,且后端高性能服務(wù)器價格昂貴,這樣的系統(tǒng)是高成本、低效率的。目前,采用分布式結(jié)構(gòu),將智能模塊放置于攝像機(jī)前端,意味著智能化程度和系統(tǒng)效率越高,可通過智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對壓縮之前的原始圖像進(jìn)行智能管理和分析,減少后端服務(wù)器的工作量,消除由于外部環(huán)境因素,包括夜間產(chǎn)生的噪點(diǎn)、樹葉搖動、雨水、人影等,從而大大減少系統(tǒng)的誤報。
杭州??低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司技術(shù)支持工程師程瑋指出,早期前端攝像機(jī)的平臺性能有限,不足以支撐大量的智能分析計算,而隨著攝像機(jī)性能在不斷地提升,讓智能前置成為可能。智能前置的攝像機(jī)可以直接對各種行為進(jìn)行分析和報警,從傳統(tǒng)的“事后查閱錄像”到“事中及時響應(yīng)”,可大大提高實(shí)時性,提升監(jiān)控的價值,不會存在單點(diǎn)瓶頸且系統(tǒng)建設(shè)的成本也并未增加。
深圳市景陽科技股份有限公司售前技術(shù)支持工程師黃立也談到,區(qū)別于傳統(tǒng)的“智能后端”,“智能前端”是將智能分析嵌入壓縮芯片中,使前端攝像機(jī)具有智能分析功能,而無需傳回后臺進(jìn)行分析處理,從而分擔(dān)了系統(tǒng)負(fù)載,節(jié)省了帶寬流量,減少了存儲空間,并且易于擴(kuò)容和升級,進(jìn)而提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這也是通過外接智能盒實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用的模擬攝像機(jī)無法比擬的優(yōu)勢。
截至目前,前端智能分析攝像機(jī)普遍可具備智能移動偵測、虛焦偵測、遮擋報警、視頻穩(wěn)定、相機(jī)移位、周界入侵、區(qū)域入侵、物品遺留/消失檢測、音頻異常檢測、人數(shù)統(tǒng)計、車牌識別、人臉識別等功能。未來,隨著網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控的發(fā)展普及,前端設(shè)備的智能化水平將更高、內(nèi)容更豐富。
此外,浙江宇視科技有限公司智能算法團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,相比于傳統(tǒng)的后端智能,智能前端具有低成本、易安裝、易維護(hù)等優(yōu)勢,隨著視頻數(shù)據(jù)的爆炸式增長,智能的需求越來越多,現(xiàn)今的智能已經(jīng)和大數(shù)據(jù)、云計算和云存儲密不可分,智能化已經(jīng)不僅僅是本身算法提升的問題,而是一個涵蓋了算法、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的綜合體,智能前端化成為智能化監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢,市場對智能前端的需求也必將越來越強(qiáng)烈。
前端智能拼圖加速成型
早期,受限于前端芯片計算性能,智能運(yùn)算幾乎都在后端進(jìn)行,但隨著前端芯片性能的提升,很多后端智能逐漸向前端遷移。但目前在安防領(lǐng)域,智能前端仍處于起步階段,包括前端的智能攝像機(jī)、前端智能檢測器等產(chǎn)品及相關(guān)智能化解決方案,仍在不斷研發(fā)推進(jìn)中。
目前,市面上的智能攝像機(jī),普遍將一些視頻分析算法移植到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中,在攝像機(jī)中實(shí)現(xiàn)對實(shí)時視頻的分析和檢查,實(shí)現(xiàn)一些智能分析的功能,如車輛檢測和抓拍、入侵檢測報警等。因前端智能攝像機(jī)自帶分析功能且系統(tǒng)架構(gòu)簡單,同時其DSP處理能力已經(jīng)完全能運(yùn)行各種較為復(fù)雜的分析算法,分析效果逐步比肩后端產(chǎn)品。2014年,國內(nèi)主要安防廠商也紛紛推出相關(guān)的產(chǎn)品及解決方案,包括科達(dá)的感知型攝像機(jī)、??档膕mart 2.0、宇視的超感IPC、景陽的極光系列和Inview智能化解決方案等。
但景陽黃立也指出,從當(dāng)前情況看,在前端高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)嵌入視頻分析模塊將成為趨勢,業(yè)界知名廠商都在著手研發(fā)此類產(chǎn)品和解決方案,但就現(xiàn)有的產(chǎn)品功能和產(chǎn)品形態(tài)來看,還缺少相應(yīng)的成熟案例支撐和實(shí)際項(xiàng)目的推動,這就需要芯片方案商以及設(shè)備研發(fā)廠商的軟硬結(jié)合,輔以互聯(lián)網(wǎng)思維模式深入發(fā)掘市場需求,開發(fā)出真正貼近市場、實(shí)用高效的智能化產(chǎn)品及整體解決方案。
景陽黃立進(jìn)一步指出,當(dāng)前智能化發(fā)展應(yīng)用最大的限制在于芯片的運(yùn)算能力,以及智能分析算法的效率和準(zhǔn)確性。隨著芯片計算能力的增長,智能算法效率將得到持續(xù)性優(yōu)化,準(zhǔn)確度不斷提升;未來,結(jié)合基于分布式計算技術(shù)的云技術(shù),智能化將會向云智能的方向發(fā)展,在云端的部署技術(shù)成熟和算法功能完善的情況下,智能化將充分利用前端硬件資源,把智能運(yùn)算部分集成到云端進(jìn)行,既可以突破單點(diǎn)計算能力的瓶頸,又能有效減少前端部署的成本。
雖然業(yè)界廠商積極探索將部分智能化功能移植到前端產(chǎn)品上,但目前客流統(tǒng)計分析、人臉檢索分析、人臉比對、交通事件檢測、視頻內(nèi)容檢索、視頻質(zhì)量診斷等諸多應(yīng)用仍集中在服務(wù)器產(chǎn)品上,且服務(wù)器產(chǎn)品的穩(wěn)定性更高,特別是在復(fù)雜的外部應(yīng)用環(huán)境下,仍需通過后端加以分析應(yīng)用。因此,未來前端智能與后端智能將會共存并分工合作。
宇視智能算法團(tuán)隊(duì)就表示,智能前端化趨勢并不意味著后端智能將走向消亡,而是會出現(xiàn)“分工”:即前端智能通過視頻分析技術(shù),將視頻數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),后端智能通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對來自多個前端攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,轉(zhuǎn)化為用戶真正關(guān)心的、高價值的數(shù)據(jù)。預(yù)計未來前端智能會加速取代部分后端智能,同時后端智能的定位也會逐漸清晰。
發(fā)展應(yīng)用新常態(tài)
隨著前端監(jiān)控設(shè)備性能的提升,以及智能算法的豐富、成熟,前端智能產(chǎn)品已經(jīng)在智能交通、公安等領(lǐng)域開始得到廣泛應(yīng)用,其智能功能日益強(qiáng)大,應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸,并呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。
嵌入了更多智能化模塊的前端IPC,大大提升了視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的智能化管理和應(yīng)用水平,目前智能IPC已可實(shí)現(xiàn)視頻遮擋與視頻丟失偵測、視頻變換偵測、視頻模糊偵測、視頻移動偵測、出入口人數(shù)統(tǒng)計、人群運(yùn)動及擁堵識別、物品遺留識別、入侵識別等多種分析功能。
深圳中興力維技術(shù)有限公司杭州研發(fā)中心部長兼算法總工潘暉談到,前端智能化通過對視頻進(jìn)行處理實(shí)時發(fā)現(xiàn)異常事件,也能根據(jù)分析結(jié)果處理報警和數(shù)據(jù),減少網(wǎng)絡(luò)壓力和存儲壓力,提高整個項(xiàng)目和系統(tǒng)的利用價值。目前,基本的采集類的智能分析功能,例如異常行為分析檢測、卡口車輛識別、電子警察、火災(zāi)檢測、人數(shù)統(tǒng)計、交通事件檢測統(tǒng)計、人臉采集等等,理論上都可以在前端智能化設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。
前端智能設(shè)備智能化水平的提升,有效促進(jìn)了其市場應(yīng)用面的延伸。宇視智能算法團(tuán)隊(duì)就指出,當(dāng)前智能前端已廣泛應(yīng)用于公安、交通、司法、金融、樓宇、園區(qū)等領(lǐng)域,大有“無智能不監(jiān)控”的架勢。
博康智能網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司副總裁虞正華指出,在公安應(yīng)用領(lǐng)域,目前不少廠商也在致力研發(fā)快速查詢、檢索的應(yīng)用;在其他行業(yè)如商業(yè)、智能樓宇等領(lǐng)域,用戶分別對智能前端提出自身的需求,如人流量統(tǒng)計、智能停車場等,雖然目前對視頻的開發(fā)仍未深入,用戶對于此需求較小,但智能化的趨勢則日漸明朗;在智能交通領(lǐng)域,相關(guān)的智能產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用相對比較成熟,且已有廣泛應(yīng)用;此外,在金融、能源電力、司法、商業(yè)零售等領(lǐng)域,對智能前端設(shè)備的關(guān)注度也在持續(xù)提升,市場應(yīng)用前景廣闊。
隨著前端智能技術(shù)的落地和實(shí)際應(yīng)用,越來越多的智能化功能逐漸向前端轉(zhuǎn)移;同時,在平安城市、智能交通等大型項(xiàng)目中,復(fù)雜智能分析開始與云計算、大數(shù)據(jù)緊密相結(jié)合;此外,行業(yè)化智能前端產(chǎn)品逐漸成熟,市場應(yīng)用開始逐漸增多,前端智能的潛在市場容量值得樂觀。
如何唱好“智能化”這臺戲?
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,近幾年智能化產(chǎn)品份額基本保持16%左右的增長水平,略高于安防產(chǎn)品的平均增幅,但是和高清化、網(wǎng)絡(luò)化時期的產(chǎn)品增長速度相比,確實(shí)有較大差距,且遠(yuǎn)未達(dá)到市場的預(yù)期水平。那么問題來了:智能化唱主角的時代,中國安防產(chǎn)業(yè)和業(yè)界廠商,應(yīng)如何順勢而為、搶拔頭籌?
智能化包括前端智能及后端智能,給業(yè)界廠商帶來的不僅僅是機(jī)遇,更緊迫的是未知的挑戰(zhàn)。博康虞正華就指出,智能化大多體現(xiàn)在算法、軟件、功能上,目前國內(nèi)對軟件技術(shù)及知識產(chǎn)權(quán)的重視程度仍然不夠,智能產(chǎn)業(yè)要發(fā)展,首先應(yīng)該認(rèn)可技術(shù)的價值,只有廠商、用戶共同意識到智能化的價值,共同致力于研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,才能帶動國內(nèi)智能分析技術(shù)的崛起。
在設(shè)備端,??低暢态|認(rèn)為,設(shè)備廠商不僅要提升攝像機(jī)硬件性能,更要優(yōu)化智能分析算法,專業(yè)智能算法適用于對準(zhǔn)確度要求高的專用領(lǐng)域,通用智能算法要實(shí)用豐富于滿足各種場景下的監(jiān)控需求;更重要的是,不僅要關(guān)注前端智能,后端存儲及中心平臺這一整套監(jiān)控系統(tǒng)需要相互兼容配合,未來才可能成為一個真正的智能監(jiān)控時代。
“在智能產(chǎn)業(yè)化上,國內(nèi)的發(fā)展空間仍很大,但仍需繼續(xù)努力。從廠商角度而言,一方面,廠商要積極降低智能化設(shè)備的成本,在這方面廠商的努力有目共睹;另一方面,廠商的智能化設(shè)備是否真正契合用戶的需求,讓用戶的投入得到相應(yīng)的回報。” 博康虞正華談到。
中興力維潘暉強(qiáng)調(diào),對于安防廠商來說,前端智能化能夠很好的融入到其產(chǎn)品系列中,為其產(chǎn)品系列增值,在現(xiàn)階段安防產(chǎn)品同質(zhì)化日益嚴(yán)重的情況下,前端智能產(chǎn)品的差異性也是現(xiàn)階段安防廠商的焦點(diǎn),智能化帶來的市場空間足夠大,容得下安防及其他產(chǎn)業(yè)共同開發(fā)。
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣離不開政策的支持。2014年8月,由全國安全防范報警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC TC100)歸口并組織起草的國家標(biāo)準(zhǔn)GB T30147-2013《安防監(jiān)控視頻實(shí)時智能分析設(shè)備技術(shù)要求》開始正式實(shí)施,這也是我國第一個視頻智能分析方面的國家標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,隨著智能化的發(fā)展深入,相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)體系會加速建立和完善。