根據(jù)預(yù)測(cè)，全世界不斷惡化的安全問(wèn)題和越來(lái)越多的商務(wù)應(yīng)用，將使監(jiān)控?cái)z像頭的部署以兩位數(shù)的增長(zhǎng)率增加，并且在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)并無(wú)衰落跡象。面對(duì)視頻數(shù)據(jù)以史無(wú)前例的速度大量產(chǎn)生，且其中90%以上都是非有效內(nèi)容，如何監(jiān)控大量的視頻畫面或在事后進(jìn)行快速的檢索？如何以報(bào)告、圖表和曲線圖的形式對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析報(bào)告，以幫助做出更好的商務(wù)決策？這些需求促進(jìn)了視頻智能分析技術(shù)的發(fā)展。

    盡管最近幾年智能視頻監(jiān)控取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但整體還處于初級(jí)階段。基于恐怖分子的威脅、暴力以及商務(wù)智能化的需要，視頻分析解決方案的需求在持續(xù)增長(zhǎng)，可以預(yù)見(jiàn)智能視頻監(jiān)控將在各縱向市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。

    那么，目前視頻分析技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀是怎么樣的呢？有什么因素制約著它的發(fā)展？下面將為您一一分析。

何謂智能視頻監(jiān)控？
    我們不能把真正的智能計(jì)算機(jī)視覺(jué)影像分析和傳統(tǒng)的移動(dòng)偵測(cè)（VMD）混為一談。

    傳統(tǒng)的移動(dòng)偵測(cè)有著先天的缺陷：它假定任何像素的變化都是有意義的。想象一下將攝像頭安在火車月臺(tái)外的情形吧——月臺(tái)上人來(lái)人往和軌道上的火車移動(dòng)都會(huì)引起像素變化，另外，風(fēng)、雨、影子和燈光反射同樣引起像素變化。VMD對(duì)所有變化都發(fā)出警報(bào)，產(chǎn)生了大量錯(cuò)誤警報(bào)，結(jié)果是監(jiān)控人員反而錯(cuò)過(guò)了重要事件，如有人越過(guò)火車軌道。

    另一方面，運(yùn)用真正計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的軟件，卻能過(guò)濾掉無(wú)關(guān)信息，只保留有意義的信息供分析。如在前例中運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的話，就意味著可以忽略環(huán)境因素及正常行為引起的不相關(guān)像素變化。只有重要事件出現(xiàn)時(shí)，監(jiān)控人員才會(huì)得到告警，例如，有人越過(guò)鐵軌時(shí)，監(jiān)控人員就可以作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的視頻分析是非常尖端和復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，它能夠辨別出所場(chǎng)景發(fā)生的相關(guān)活動(dòng)。

    在具體應(yīng)用中，工程師們對(duì)視頻分析算法進(jìn)行了專門的處理以確保高精確度。時(shí)下，有好幾種應(yīng)用能滿足數(shù)種縱向市場(chǎng)的性能要求，包括：移動(dòng)偵測(cè)；物體辨別；遺留或者移除物體偵測(cè)；人數(shù)統(tǒng)計(jì)；周界保護(hù)；自動(dòng)PTZ跟蹤；閑逛或滯留時(shí)間；攝像頭丟失偵測(cè)；錯(cuò)誤方向偵測(cè)；攝像頭受阻；牌照識(shí)別等。

制約視頻分析技術(shù)發(fā)展的因素
    過(guò)多的錯(cuò)誤警報(bào)或者錯(cuò)失重要事件，這會(huì)嚴(yán)重影響用戶對(duì)視頻分析的使用。近年來(lái)，此類問(wèn)題已大量減少。精確度水平取決于對(duì)數(shù)據(jù)分析的有效應(yīng)用，因此，首先要對(duì)客戶預(yù)期有大體的了解，明確告知客戶視頻分析技術(shù)的功能與制約，理解環(huán)境因素和計(jì)算因素、視頻管理軟件與視頻分析軟件的整合等都會(huì)對(duì)視頻分析效果產(chǎn)生影響。[nextpage]

1.環(huán)境因素
    事實(shí)上環(huán)境因素對(duì)視頻分析運(yùn)算效果的影響非常大，下面是6種常用的環(huán)境因素：
·攝像頭角度：攝像頭角度會(huì)影響視頻分析應(yīng)用的多個(gè)因素，包括物體對(duì)比、遮斷和分段；
·物體距離：對(duì)視頻分析而言物體的像素尺寸是個(gè)重要因素。多數(shù)視頻分析都對(duì)最小像素尺寸有要求（如：15x15）。相反，如物體像素尺寸過(guò)大，也會(huì)影響分析效果，如反射光進(jìn)入攝像頭；
·照明度：光線可在兩方面影響視頻分析。首先，光線必須滿足最低亮度視頻分析才能偵測(cè)出物體（除非采用紅外線或熱敏攝像頭）。其次，光線的突然變化（如開(kāi)門）也會(huì)導(dǎo)致分析錯(cuò)誤；
·活動(dòng)程度：活動(dòng)程度或環(huán)境“繁忙度”對(duì)視頻分析效果也有影響。通常而言，活動(dòng)度越高，視頻分析運(yùn)算產(chǎn)生的錯(cuò)誤結(jié)論越多；
·天氣：天氣（陽(yáng)光、雨、雪、風(fēng)、樹(shù)、云、影子等）反復(fù)無(wú)常的變化會(huì)導(dǎo)致視頻分析做出錯(cuò)誤結(jié)論，特別是在戶外環(huán)境時(shí)更是如此。在室內(nèi)環(huán)境中，當(dāng)存在大玻璃門窗時(shí)，這些物體會(huì)使室內(nèi)攝像頭獲得的場(chǎng)景有所變化；
·背景：背景影像變化程度也會(huì)影響視頻分析效果。例如，如攝像頭對(duì)著不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)扶梯拍攝會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)論，這種情形在開(kāi)發(fā)解決方案或安裝時(shí)，也必須考慮到。

2.計(jì)算因素
    運(yùn)算能力的強(qiáng)弱也使視頻分析運(yùn)算產(chǎn)生顯著變化，通常有5種因素會(huì)影響效果：
·處理能力：對(duì)快速移動(dòng)的小物體進(jìn)行偵測(cè)，需要更多的CPU。因?yàn)樗惴ㄐ柙诟叻直媛剩▊蓽y(cè)小物體）和高FPS（追蹤快速移動(dòng)物體）下運(yùn)行；
·分辨率：通?？梢?CIF記錄視頻，以CIF進(jìn)行分析，這樣可以節(jié)省CPU資源。如要偵測(cè)極小物體，可能必須以4CIF模式運(yùn)行；
·FPS：大多數(shù)分析引擎需要的幀率為5-8幀/每秒。對(duì)移動(dòng)速度更快的物體進(jìn)行追蹤，需要采用更高的FPS；
·硬盤：如希望搜索分析過(guò)的視頻影像（如：車子附近移動(dòng)的物體），就必須將分析引擎產(chǎn)生的XLM數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。這通常就是被人忽略掉的硬盤數(shù)量；
·內(nèi)存：在電腦上運(yùn)行時(shí)，分析引擎通常要求有10MB到100MB內(nèi)存可用。分辨率越高，需要內(nèi)存越大。

3.視頻管理軟件與分析的整合
    將一個(gè)廠家的視頻分析與另一個(gè)廠家的視頻管理軟件進(jìn)行整合是一個(gè)痛苦的過(guò)程。

    首先，視頻監(jiān)控市場(chǎng)缺乏標(biāo)準(zhǔn)，使得整合困難、費(fèi)用高昂且耗費(fèi)大量時(shí)間。更大的困難卻是源自整合過(guò)程中智能功能的經(jīng)常性丟失。很多時(shí)候，視頻分析系統(tǒng)只是給視頻管理系統(tǒng)發(fā)送通知，告知出現(xiàn)了重大事件而已，無(wú)法通過(guò)視頻管理軟件獲取分析來(lái)提供的真正智能。為了搜索到存儲(chǔ)下來(lái)的相關(guān)視頻并運(yùn)行報(bào)告，用戶必須直接進(jìn)入分析系統(tǒng)，這與集中式安全系統(tǒng)管理的一般趨勢(shì)是背道而馳的。此外，這樣做也會(huì)增加成本：兩個(gè)系統(tǒng)都需要單獨(dú)的服務(wù)器，訪問(wèn)成本更高，耗時(shí)更長(zhǎng)，維護(hù)成本也更高。[nextpage]

前端智能分析
    分析運(yùn)算集中化使基于后端服務(wù)器的選擇獲得了大量機(jī)會(huì)。設(shè)備配置和設(shè)備故障排除變得簡(jiǎn)化，用戶在一個(gè)地方就可完成安裝或修改，可操作性得到了保障。但是，其缺點(diǎn)是因?yàn)橐恢毙枰W(wǎng)絡(luò)傳送視頻信號(hào)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，而這恰恰是目前尚無(wú)法得到妥善解決的。

    于是，將視頻分析嵌入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成為一個(gè)重要的趨勢(shì)。一些廠家將分析算法嵌入到帶有處理能力的數(shù)碼信號(hào)處理器（DSP）上，與IP攝像頭和編碼器制造商們共同協(xié)作提供智能設(shè)備。理論上來(lái)說(shuō)，這樣做有幾個(gè)好處，但是，嵌入技術(shù)的當(dāng)前還存在一些重大障礙。

    我們先說(shuō)一下這樣做的好處。將分析算法嵌入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可使視頻輸入圖像的處理在硬件上進(jìn)行，用戶只需要選擇將重要數(shù)據(jù)發(fā)到服務(wù)器上，這會(huì)大量減少帶寬和存儲(chǔ)的要求，可節(jié)省較大成本。

    而前端智能分析的主要缺點(diǎn)是DSP的處理能力有限。很多視頻分析運(yùn)算量很大，而大多數(shù)DSP并沒(méi)有足夠大的內(nèi)存和處理能力來(lái)實(shí)施有效運(yùn)行。處理能力降低會(huì)造成分析準(zhǔn)確性低下，導(dǎo)致誤報(bào)增加。在一個(gè)要求視頻分析達(dá)到更高準(zhǔn)確性的市場(chǎng)中，這會(huì)是個(gè)大問(wèn)題。

    在編碼器、攝像頭硬件或DSP中嵌入分析功能的另一個(gè)缺點(diǎn)是每個(gè)設(shè)備都必須單獨(dú)配置。而這會(huì)增加安裝時(shí)間，結(jié)果往往是造成不可預(yù)見(jiàn)的成本增加。

    值得注意的是，隨著智能視頻監(jiān)控準(zhǔn)確性、壓縮技術(shù)和嵌入技術(shù)的進(jìn)步，上述問(wèn)題可以得到妥善的解決，并會(huì)對(duì)視頻分析前端化有很大的幫助。