安防视频监控新潮流 前端应用走智能化道路

相对于后端视频智能分析,前端智能分析直接对原始未压缩图像进行分析,算法精确度更高;只在报警发生时才传输视频到平台,可大大节省网络负担及存储空间;同时,前端智能设备可灵活部署、远程管理,实现真正的分布式智能监控系统。随着安防系统智能化的发展,监控前端的应用跟随大潮,智能化势在必行。

监控前端部分

前端完成模拟视频的拍摄,探测器报警信号的产生,云台、防护罩的控制,报警输出等功能。主要包括:摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器、BSV液晶拼接屏、数字扫描器、警灯、警笛等设备(设备使用情况根据用户的实际需求配置)。

摄像头通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号,经同轴电缆传输。电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远,并实现光圈、调焦等光学调整。温、湿度传感器可探测环境内温度、湿度,从而保证内部良好的物理环境。云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工作环境,并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。解码器是云台、镜头控制的核心设备,通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。

安防视频监控新潮流 前端应用走智能化道路

分解后端平台压力

前端智能分析摄像机一般可具备智能声光示警、自动跟踪识别、三维动态预置、周界越界监测、目标自动标定、行为分析鉴别、后端报警联动、隐私区域遮蔽、行为分类识别等功能。“九位一体”的嵌入式前端智能分析技术,无需任何辅助软件及设备即可实现智能分析。

前端智能分析能够减小后端服务器的压力,当大量视频需要进行智能分析时,可以将压力分散到前端,成本也不会提升很多。另外前端智能分析可以在摄像机DSP芯片上完成核心算法的运行和相关计算,几乎不受人为干预,稳定性较好。

实际上,前端智能分析可以在前端直接对视频信息进行处理,减少了视频信息上传的网络带宽压力,并且安装简单易于系统集成。同时还可以支持前端存储,无需进行图像的远程传输,并因此可以对图像进行高质量的前端存储,如果用户需要获得图像信息,则可以通过分布式事件搜索完成,并通过点播获得高质量现场画面。更重要的一点是,前端嵌入式智能分析让每个独立的分析单元可以成为单独的智能监控单元,即使整个系统的网络都瘫痪了,这些独立的前端单元还可以继续独立工作、进行存储和报警,避开了系统网络通信瘫痪所带来的监控瘫痪的风险。

前端设备面临智能分析技术压力

随着网络监控应用规模的逐步升级,视频监控行业的大数据时代已经到来,其代表性标志是,市场对视频数据的智能分析和有效搜索的功能需求日益迫切,而且要求在前端IP摄像机内就能够实现部分智能视频分析处理,以减轻后端系统的功能负荷。

视频监控应用一直追求的目标都是高清晰度图像、实时捕捉速度、智能分析功能等,针对最前端的IP摄像机而言,最近一段时期,从图像传感器、ISP图像信号处理器,到视频编解码芯片等,都在技术开发上取得了长足的进步。同时,一个较为突出的现象是,IP监控市场的需求也更加丰富与多样化。例如,随着3G、Wi-Fi等无线网络技术的普及,IP摄像机与无线移动设备进行网络连接,实现无线高清视频监控是时下行业开发的一个热点;此外,越来越多的监控场景希望从音频中获得更多有价值的信息,因此高质量的视音频复合流图像也成为近期市场的主要需求之一。

而安防行业一直以来都是一个专业而封闭的市场,尤其是在IP摄像机的操作上,由于其安装、调试以及后续的系统维护都需要专业的技术支持以及IT网络知识,因而令到网络监控在国内市场的推广长期处于缓慢的状态。然而,近年来,在高清视频传输技术及无线移动终端大量普及等因素的共同促进下,消费型IP监控摄像机产品应运而生,并且逐渐走入大众消费电子市场。与以往的IP监控摄像机不同的是,这类产品最大的特点在于打破了人们对IP监控摄像机安装调试繁琐的负面印象,采用更加便利的安装设置方式,以适应普通消费者的使用需求。

为了克服IP摄像机的安装复杂性,各家厂商都绞尽脑汁,例如通过无线移动产品的App应用软件、二维码扫描等方式,来简化安装流程,加速产品的普及。另外,对于消费型IP摄像机的另一个难题――使用者普遍要求可以随时在不同的地点实时观看到监控视频,但由于所监控区域或是观看所在位置的网络状况存在着各式各样的防火墙限制,虽然目前已有几种方案可以解决这类问题(如P2P网络穿透功能或是中继接点等),但厂商们仍在尝试用更简单的方式来处理。

此外,值得关注的是,IP监控摄像机迅速民用化的过程为产业链上的各级厂商带来了无限商机,同时由于市场范围的扩大,使得产品的价格朝着消费类电子产品靠拢,低价化成为大势所趋,这也要求核心芯片厂商能够不断推出更具竞争力的产品方案。

另一方面,针对目前网络监控系统通常采用的双码流机制,除了为日后取证所必备的高清图像存储功能之外,为了支持用户对实时网络监控的需求,能够在一般性网络带宽中实现灵活而有效的低码流控制、调节能力,以保持视频流畅度与高清晰画质之间的平衡,这些也是目前开发厂商面临的又一项挑战。

智能前置应用是发展趋势

采用“智能前置”应用后,在前端可以进行相应的智能分析,只需要把分析处理后的结果传到后端平台即可。譬如,使用网络摄像机监控是否有可疑人员通过监控区域时,如果采用后台服务器分析,需要每时每刻把视频传到后台,才能进行智能分析。而如果前端摄像机拥有智能分析功能,虽然摄像机时时刻刻都在监控入口处,但是在正常状态下是没有数据传到后台的,仅当前端分析出有人进出时,摄像机才会自动把智能分析后的视频传输到后台去。如果一天只有十多分钟时间有人进出,那么其他时间该摄像机是不需要传输视频数据的,由此能大幅地减少数据传输量,降低网络传输的压力。

目前,摄像机端也可以附加本地SD卡存储,或者其他的存储设备。当网络拥堵、网络故障或其它紧急状况时,可直接把图像存储到摄像机所附属的存储设备,由此,可不必绝对地依赖于网络传输,这样既可减低网络负担,又可避免突发网络事件时影响信息的存储。而直接通过前端摄像机处理分析,受其他因素制约较少,相对来说对安全的影响也要小得多。

智能前置已经成为视频监控发展的新潮流,随着视频监控的发展,智能前置将带来视频监控发展的新高潮,这一趋势会持续多久,我们无从可知,但至少看到了希望。

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