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    智能化發展的必然趨勢 智能視頻監控系統
    時間:2022-09-11

          智能化、數字化、網絡化是視頻監控發展的必然趨勢,智能視頻監控的出現正是這一趨勢的直接體現。智能視頻監控設備比普通的網絡視頻監控設備具備更加強大的圖像處理能力和智能因素,因此可以為用戶提供更多高級的視頻分析功能,它可以極大的提高視頻監控系統的能力,并使視頻資源能夠發揮更大的作用。

      由于應用的千差萬別,智能視頻監控系統將表現出以下幾種產品形態:將智能處理算法加載在網絡攝像機內,形成智能網絡攝像機;將智能處理算法加載在網絡視頻服務器(NVS/DVS)上,以形成智能視頻服務器;將智能處理算法加載在網絡硬盤錄像機(DVR)內,形成智能網絡硬盤錄像機;將智能處理算法以軟件的方式與視頻監控管理軟件一起,實現集中式的分析和處理平臺。


      智能網絡攝像機

      網絡攝像機將傳統攝像機和電腦的功能整合到了一起,他不僅將視頻信號數字化并壓縮,還擁有一個網絡接口。視頻經由網絡交換機,通過IP網絡傳輸,并記錄在裝有視頻管理軟件的標準PC上。用網絡攝像機組成的網絡視頻系統是一個真正的網絡視頻系統,同樣也是一個完全數字化的系統,因為沒有使用任何的模擬設備。所監控場景的視頻信號,從網絡攝像機持續不斷地通過IP網絡進行傳輸,無論瀏覽者所處何處,攝像機都能給瀏覽者提供穩定的圖像質量。

      利用網絡攝像機上述的優勢而形成的智能網絡攝像機,是嵌入有智能化功能的網絡攝像機。我認為可充分利用前端網絡視頻設備所富余的CPU資源,來實現一些較簡單而基本的智能視頻功能。這樣,根據不同的應用可嵌入的智能化功能有:視頻被遮擋或丟失;視頻模糊或焦距移動;視頻變換;視頻移動探測;出入口人數統計;水災、火災、風沙災、雪災等天災檢測;危房倒塌、山崩地陷、地震前的預/報警等。顯然,這種前端監控設備的智能化,能有效地節省帶寬資源,是網絡智能視頻監控系統的一種較好的組成方式。

      由于通過視頻壓縮后傳輸,會失去一部分真實信息并產生一些噪音信號,所以智能軟件分析系統對壓縮后的視頻進行分析處理,相對會有更多的漏報警和誤報警。而前端的智能網絡攝像機是對沒有壓縮的原始圖像進行目標提取,顯然沒有上述問題。并且,它只有在出現異常預/報警的情況下,才需要把相關的視頻發送到后端進行監視和記錄,而一般情況下只需要通過網絡傳送很少的目標數據信息,這些目標數據信息的流量還不到視頻流量的1/50,從而減少了對網絡帶寬的要求和消耗,減少了用戶在網絡方面的投資,而同時對網絡條件不是很好的用戶也帶來了使用智能視頻網絡監控系統的可能。

      在有智能網絡攝像機的智能視頻監控系統的后端,只集中對前端攝像機發送過來的目標數據信息進行管理,而不需要對視頻信號進行處理與識別,所以后端系統不需要昂貴的設備也能完成高效的智能視頻分析。這樣,由于后端只有前端發送來的預/報警事件的關聯畫面顯示,使監控中心工作人員能夠很輕松地完成整個系統的監視。而這種關聯錄像的功能,也使錄像搜索和回放變得簡單迅速,從而節省了寶貴的時間。


      智能網絡視頻服務器

      使用視頻服務器的網絡視頻系統,包括視頻服務器、網絡交換機和帶視頻管理軟件的PC機。模擬攝像機連接到視頻服務器,視頻服務器會將視頻信號數字化并進行壓縮。視頻服務器同時連接到網絡,將數字視頻信號通過網絡交換機傳送到PC,并將視頻信號存儲于PC機的硬盤中。這樣,視頻服務器使您可以在保留現有模擬視頻監控設備的同時,將您的視頻監視系統平滑升級到基于網絡的視頻監控系統,它非常適用于與現存的模擬CCTV(閉路電視監控)系統相集成。視頻服務器為模擬視頻設備帶來了全新的功能特性,并徹底消除了系統對于同軸電纜、模擬監視器和DVR等專用設備的依賴。DVR將不再成為實現錄像功能的必需品,因為在視頻服務器的幫助下,視頻圖像可以通過標準的PC服務器來進行錄制和管理。

      智能網絡視頻服務器同網絡攝像機一樣,也算是網絡視頻監控系統的前端網絡設備。因此,它除可嵌入前述的智能網絡攝像機的一些智能功能外,還可相應嵌入一些較復雜軟件算法的一些智能功能,如用于商業等應用的人群注意力及擁堵的檢測、識別;用于公共場所的人與物異常行為的檢測、識別(含翻越院墻與柵攔、持刀槍掄劫、殺人、綁架、遺留爆炸物等);以及用于預防各種災害的水災、火災、地震等的檢測、識別等。這樣,僅有通過移動偵測、人與物異常識別以及天災人禍識別等各種智能功能的預/報警觸發的視頻數據,才會被傳送到中央監控站,以用于進行進一步地分析,并采取進一步的響應,或可使用更為復雜的智能分析應用,以降低網絡設備的負載并減少人為錯誤。

      “分布式”的結構允許智能功能在前端設備實現,信息數據可在適當的時間被傳送到中心服務器或指定的客戶端(那些需要對特定事件進行管理的地方)。因此,只需要進行基本的配置,就可以搜集到特定的智能信息,使管理者更容易決定分派哪些具體的工作。隨著各機構希望能增強他們的視頻系統,不同類型的分布式智能應用可能會被組合到一起。而網絡分布式智能擁有無限的擴展能力,未來的擴展就如同搭積木一樣簡單。


      智能網絡DVR

      智能網絡DVR系統,其首要的優勢是數字化和壓縮的過程都在本地完成,此時可通過已連入互聯網的現有網絡設備來傳輸智能數據,有效降低使用成本。顯然,同網絡視頻服務器一樣,僅有通過上述所嵌入的智能功能的帶預/報警信息觸發的視頻數據,才會被發送到中央監控站,以用于進一步地分析并采取進一步的響應,以降低網絡設備的負載并減少人為錯誤。

      基于DVR的數字化網絡系統,突破了以往傳統的數字硬盤錄像機、模擬矩陣、攝像機等獨霸天下的局面。在智能網絡DVR系統中,由于新增加了上述一些智能功能的圖像分析與識別、智能搜索引擎、智能尋像、多媒體指揮平臺等高效實用的功能,使它作為一種獨立的產品形態,己逐漸進入了人們的視野。

      基于智能網絡DVR的系統控制站點多,系統視頻容量大;它從圖像采集開始進行數字化處理、傳輸,且各個DVR都有獨立的IP地址,并采用分布式的信息轉發和存儲,將數字化的視頻壓縮信號直接連接到LAN/WAN中;它作為整個網絡的視頻共享資源,大大提高了網絡帶寬利用率,從而實現遠程維護、遠程配置、遠程狀態查詢,減少現場維護工作量,使遠程管理成像在本地一樣方便。顯然,智能網絡DVR系統以數字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心,以智能的實用的圖像分析與識別功能為特色,這種產品形態將會越來越多地在實際應用中逐漸為用戶所接受。只需要進行基本的配置,就可以搜集到特定的智能信息,使管理者更容易決定分派哪些具體的工作。隨著各機構希望能增強他們的視頻系統,不同類型的分布式的智能應用可能會被組合到一起。顯然,網絡分布式智能擁有無限的擴展能力,未來的擴展實際上就如同搭積木一樣簡單。


      智能分析處理平臺

      智能視頻分析處理平臺主要是基于軟件的解決方案,即全部的智能視頻分析都依靠軟件系統來完成,即所有的圖像信號全部傳到后端的軟件進行處理。由于進行視頻分析需要比較高的幀率,所以有巨大的視頻信息需要進行傳輸,因而對網絡的要求很高;而后端軟件系統需要完成所有的視頻分析功能,從目標提取到生成目標數據信息,再進行目標數據分析處理與識別,并產生預/報警,最后進行警報發送、關聯錄像和聯動輸出。這種智能視頻分析處理平臺的后端軟件對系統硬件的要求較高,需要購買價格貴的高端服務器,而每一臺服務器能夠處理的智能事件數量和攝像機數量也非常有限。如果前端是模擬攝像機的系統,就需要增加視頻服務器或視頻采集卡。

      智能視頻分析處理平臺需通過運行在后端服務器的視頻管理軟件對前端攝像機傳輸回來的視頻流進行智能化的視頻分析,從而實現對前端視頻信息的智能化處理;在采用這種智能視頻實現方式的系統中,前端視頻設備的職責是完成攝像的基本功能,只負責將前端攝像機拍攝的視頻信息傳輸至后端,而不進行任何分析工作,這樣前端視頻設備的壓力很小;相反,對于后端服務器或后端管理軟件,則不但需要負責日常視頻的實時瀏覽、視頻錄像即回放和日志事件的管理,同時還要負責對各路視頻進行智能分析、處理與識別。顯然,在這樣的大型視頻監控系統中,單純采用智能視頻分析處理平臺這種方式,對后端管理資源會帶來較大壓力,必須要通過提高后端設備性能來緩解,如提高服務器配置、增加服務器數量等。因此,對于這個需求,單純采用后端視頻分析、處理與識別的方式難于滿足。因為成千上萬路的視頻源所帶來的巨大視頻分析壓力需要數量巨大的后端的管理資源來負擔,其成本難以估量;而單純采用前端設備的智能分析、處理與識別的方式,則難以實現與GPS地圖和警務系統等集成的功能。所以,采用前端設備與后端軟件平臺相結合的智能視頻實現方式,則能很好地滿足用戶的需求。

      智能化網絡視頻監控系統,必須向著適應更為復雜和多變的場景發展;向著分析和識別更多的行為和異常事件的方向發展;向著更低的成本方向發展;向著真正“基于場景內容分析”的方向發展??傊?,必須要實現從被動監控向主動監控的方向發展。所以,我國各安防監控技術公司,必須重視視頻監控系統智能化功能的創新開發,盡快為各種應用開發出所需的智能視頻監控系統的產品形態。

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