智能視頻演算法

① 網路攝像機視頻監控優勢何在

廣泛的講，安防產業向IP網路的融合過程涉及很多因素，不僅僅限於下文中即將討論到的網路攝像機與模擬攝像機所不同各個方面。諸如系統性能、開放性、互操作性、靈活性、可持續發展性及網路連接性等因素，都是需要考慮的重要內容。然而本文將主要針對當前網路攝像機與模擬攝像機之間所存在的10個最主要的區別展開討論，並進一步分析為何這些區別是用戶在購買下一台攝像機時所必須考慮的關鍵因素。

理由一：終結隔行掃描問題

模擬攝像機在高解析度（4CIF）條件下都會遇到一個非常突出的問題，即隔行掃描問題。這是因為模擬視頻圖像是由一些行掃描信號所構成的，而每一幅完整的圖像又是由兩個隔行掃描的場信號所構成，即便是將模擬信號連接到DVR上也是如此。這意味著我們看到的每一幅圖像都是由兩個採集時間不同的「半幅」圖像合並而成的。

圖3為隔行掃描與逐行掃描的實際效果對比，畫面中的汽車以20km/h的速度行駛。從圖中可以看出，無論是逐行掃描還是隔行掃描，畫面中的靜止物體（如磚牆）都可以清晰的呈現出來。但是對於運動的物體（如汽車和駕駛員），隔行掃描的畫面明顯模糊不清。從放大的畫面細節可以看出，從採用逐行掃描的畫面中可以清楚的辨識出駕駛員的面部輪廓，而隔行掃描則根本無法看清。如果駕駛員是一個偷車的竊賊，那麼顯然隔行掃描的畫面對於追捕工作毫無用處。

理由二：支持PoE技術，有效節約成本，提高系統可靠性

PoE（PoweroverEthernet），指的是通過乙太網為網路設備提供電力的技術，由IEEE802.3 af標准所規定，是IT行業的一個成熟標准。PoE技術使網路設備可以通過同一根乙太網5類線同時接收數據和工作電力，實事證明該技術可以為用戶節省大量的安裝成本。這意味著用戶不必為支持PoE功能的攝像機專門進行電源安裝工作，而在模擬視頻監視系統中，為模擬攝像機供電一直以來都是一個主要的工程難點，同時也是主要成本之一。此外，支持PoE功能的網路攝像機還可以與UPS不間斷供電系統配合使用，實現電源的集中化管理，從而大大提高系統的可靠性，使網路攝像機能夠在停電的情況下依然可以正常工作。從圖4中可以看出，無論是否支持PoE功能，網路攝像機均可從PoE技術中獲益。

理由三：百萬象素解析度

由於受到NTSC/PAL規范的制約，模擬攝像機的最高解析度一直被限制在4CIF，大約相當於40萬象素的樣子。近年來，高解析度電腦顯示器和數字攝像機不斷出現，最終用戶也開始要求將圖像解析度提高到百萬象素的級別，視頻監視應用的最終用戶同樣也開始提出類似的要求。網路攝

像機的最高解析度可以達到百萬象素甚至更高，因此能夠提供更多的畫面細節並覆蓋更大的區域（圖5）。高解析度能夠確保在安全事故發生時，可以從視頻畫面或監控錄像中清晰的分辯肇事者的面部特徵或者其搬運的物品，從而使用戶不會浪費對於安全系統的投資。此外，高解析度特性使網路攝像機還可以為用戶提供一些諸如數字化PTZ（Pan/Tilt/Zoom）等特殊功能。

理由四：將智能集成到前端

在當前的視頻監控系統中，有太多的視頻數據被錄制和存儲下來，但是這些數據中大多都是一些無關緊要的畫面，重要事件的信息往往被淹沒在海量的錄像資料當中，從而給事件的分析和處理工作帶來很大的難度，同時也浪費了寶貴的存儲資源。最新出現的智能視頻技術為解決這一普遍存在的問題提供了可能，並已經成為網路視頻發展的下一個大趨勢。高端的網路攝像機能夠充分滿足智能視頻應用的需求，它們可以內置移動視頻偵測（VMD）及事件管理功能，因此攝像機自身可以決定何時發送視頻，以什麼樣的幀速度和解析度發送，以及何時應當向哪一個安全人員發出警報，提示他們注意監控畫面或採取相應的行動。甚至一些高級智能視頻分析演算法（如車牌號碼識別、人數統計等等）也可以集成到網路攝像機當中。

通過使用網路攝像機，可以做到將系統的智能集成到視頻監控的前端設備當中，能夠使用戶獲得一個比傳統的DVR或其他集中式的系統更加有效和功能強大的視頻監控解決方案。具有智能的網路攝像機同樣解決了另外一個視頻監控領域中正在不斷出現的困境：由在計算能力上的局限性，集中式的視頻監控系統無法實現對大量視頻信息的實時分析工作。而網路攝像機擁有專用的、高度集成化的硬體設備，其自身即可實現高級視頻分析演算法，這一特性大大降低了對後端設備的性能要求，從而使用戶可以構建出超大規模的智能視頻系統。

理由五：集成PTZ控制和輸入/輸出埠

對於模擬攝像機來講，如果需要實現PTZ（雲台及變焦）控制，除了進行視頻布線之外，還需要為控制信號提供專門的線路，這無疑增加了成本，並且給施工造成諸多不便。網路攝像機可以通過同一網路傳輸視頻信號和PTZ控制命令，從而可以大大降低安裝費用並使用戶獲得更高的靈活性。此外，網路攝像機還可以集成報警輸入和輸出埠，能夠實現對警鈴、門鎖等其他安防系統的聯動控制。這些特色除了可以進一步為用戶節省成本之外，還進一步增加了網路攝像機的功能以及與其他系統相集成的潛力。

理由六：集成音頻

在一些應用場合中，音頻信息變得越來越重要。對於模擬系統來說，如果需要獲得音頻支持功能，只有通過額外的音頻布線工作才能實現。而網路攝像機則可以在前端通過內置的麥克風或其他外部設備捕獲音頻信息，並將音頻信息與視頻信息進行同步，甚至直接將音頻信息集成到視頻流當中，最後再通過網路發送到後端的監控或錄像設備上。事實上，只有網路攝像機才能使音頻支持功能變得安裝便捷並且經濟高效，它還可以支持全雙工的音頻，使用戶可以像使用電話一樣方便的使用音頻功能。在圖7的例子中，網路攝像機可以使用戶與到訪者進行雙向的音頻交流，並遠程式控制制大門的開啟和關閉。

理由七：安全通信

模擬攝像機使用同軸電纜傳輸視頻信息，其中沒有任何加密和認證機制。在這種情況下，只要能夠知道視頻電纜的位置，任何人都可以通過搭線的手段來觀看其中傳輸的視頻畫面。更糟的是，心懷不軌的人還可以來個移花接木，將某個重要的視頻監視信號切換到其他的信號源，使用戶的視頻監控系統徹底失效（如同電影中經常會出現的場景一樣）。但是對於網路視頻系統來講，網路攝像機可以對採集到的視頻信號首先進行加密，然後再通過網路進行傳輸，從而可以確保視頻信息無法被非授權人員獲取或者竄改。系統可以通過使用高安全性的數字證書對連接請求進行認證，確保只有特定的網路攝像機才能夠接入系統，從而有效避免了欺詐行為。網路攝像機還可以在視頻數據中加入「水印」信息，「水印」信息可以包括圖像摘要、時間、地點、日期、用戶信息、報警信息等等，從而在安全事件發生之後可以確保系統保存了有效的證據。上述功能在模擬攝像機中是根本無法實現的。

理由八：基於靈活性高、經濟實用的基礎設施

模擬視頻信號通常通過昂貴的同軸電纜、私有光纖或者無線技術進行傳輸，無論採用何種傳輸技術，圖像質量都會收到傳輸距離的影響。在長距離傳輸模擬視頻信號的時候，各種中間設備必須精確的配合和調整才能確保圖像質量下降位於一個可以接收的范圍之內。除此之外，為攝像機進行電源布線、添加報警輸入輸出以及音頻布線等項目將進一步使安裝部署工作變得復雜。而基於IP的數字化系統則能夠以相當低的成本克服這些難點，並為用戶提供更多的選項。

就如同可以在世界上的任何一個地點都可以通過Internet觀看網站上的圖片一樣，您可以在世界上的任何一個角落通過Internet觀看網路攝像機所提供的數字化圖片，這些圖片絕對不會因為跨越大洲大洋長距離傳輸而造成質量下降的現象。與模擬視頻不同的是，IP網路技術是一項全球統一標準的成熟技術，因此基於IP的視頻流可以通過各種相互兼容的基礎設施在全球范圍內進行傳輸。由於採用了基於數據包的通信類型，眾多不同類型的數據流可以通過同一條數據線進行傳輸。在一些新的工程當中經常會採用成本低廉的5類數據線，在千兆乙太網絡中，一根數據線可以同時傳輸上百路全幀速的視頻流。

理由九：真正的數字化解決方案

在模擬攝像機中，CCD感測器所產生的模擬信號首先將被A/D（模擬/數字）轉換器轉換為數字信號，這樣視頻圖像就可以通過其內置的DSP晶元進行處理和完善。經過DSP處理後的數字圖像信號接著又被重新轉化為模擬信號，用於在同軸電纜上進行傳輸。最後，當該模擬信號到達後端的

DVR時，又被DVR重新數字化然後存儲到硬碟上。可以看出，在這一過程中，圖像信號要經過三次轉化，而每一次轉化都會造成圖像質量不同程度的下降。在網路攝像機中，圖像在經過數字化之後將一直保持數字化的狀態，無需進行多次數/模或模/數轉化，從而避免了圖像質量下降的現象發生。

理由十：更低的總體擁有成本

在談論到上述網路攝像機所具備的一系列高級特性時，有人會說這些高級功能勢必會造成設備成本的增加。誠然，如果僅僅是拿攝像機本身的價格做比較的話，網路攝像機肯定是顯得較為昂貴。但是，如果比較的對象是每一路視頻信號的成本，那麼靈活性高、性能卓越的網路攝像機

顯然就可以和基於DVR的模擬系統相提並論了。由於網路視頻系統後端的應用和存儲功能可以使用那些業內通用的、基於開放標準的伺服器硬體，而不必像模擬系統中那樣一定要使用專用的硬體平台（如DVR），因此在很多系統配置中，基於網路攝像機的視頻監視系統的前端設備成本甚

至顯得更低。這一點對於一些大型系統尤其顯得重要，因為存儲和伺服器硬體通常會佔到總體成本的很大一部分，而使用網路攝像機則可以大大降低設備管理和購置方面的成本。成本的節約還來自於網路攝像機所使用的基礎設施。除了承載視頻監控業務之外，Internet、LAN以及無線

網路等各種基於IP的網路同樣可以承載企業內其他類型的應用，與傳統的同軸電纜和光纖相比，這些網路的建設成本顯得非常低廉。

結論：未來屬於網路攝像機

知名的行業分析機構J.P.Freeman預測，在視頻監視領域內，網路攝像機市場將是發展最快的一個市場，網路攝像機的銷售額將在2008年超過模擬攝像機。由於基於IP網路的安全管理（SecurityManagement）極大擴展了人們對於安全管理的理解和實現手段，因此被認為是下一代高級安全管理的發展方向。從另一方面講，模擬攝像機由於在靈活性和性能上有所缺陷，因此無法滿足新一代安全管理的要求，勢必將被網路攝像機取代。由於網路攝像機將圖像幀的抓取以及對圖像進行智能處理的能力從類似於DVR這樣的後端設備中剝離出來，因此視頻監控系統的規模不再受到後端設備計算能力的限制，系統的可擴展性獲得大大提高。網路視頻監控系統的最終用戶可以選擇使用經濟高效的通用伺服器進行錄像和存儲，同時還可以從大量的視頻管理和分析軟體中選擇最適合自己需求的產品。

綜上所述，網路攝像機能夠使用戶可以將其應用從專用設備（DVR）轉移到開放系統當中，此外還可以使用戶充分利用網路化、數字化及智能化的優勢，這一切將構成一股強大的促進力，使越來越多的用戶選擇網路攝像機

② 網路攝像機的組成原理及其應用優勢

組成原理

網路攝像機一般由鏡頭、圖像感測器、聲音感測器、A/D轉換器、圖像、聲音、控制器網路伺服器、外部報警、控制介面等部分組成。

1、鏡頭
鏡頭作為網路攝像機的前端部件，有固定光圈、自動光圈、自動變焦、自動變倍等種類，與模擬攝像機相同。

2、圖像感測器、聲音感測器
圖像感測器有CMOS和CCD兩種模式。CMOS既互補性金屬氧化物半導體，CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現基本的功能的。這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶元記錄和解讀成影像。CMOS針對CCD最主要的優勢就是非常省電。不像由二級管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒有靜態電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要問題是在處理快速變換的影像時，由於電流變換過於頻繁而過熱。暗電流抑制的好就問題不大，如果抑制的不好就十分容易出現雜點。

CCD圖像感測器由在單晶硅基片上呈二維排列的光電二級管及其傳輸電路構成。光電二極體把光轉化成電荷，再經轉化電路傳送和輸出。

通常，傳送優良圖像質量的設備都採用CCD圖像感測器，而注重功耗和成本的產品則選擇CMOS圖像感測器。但新的技術正在克服每種器體固有的弱點，同時保留了適合於特定用途的某些特性。這一部分與模擬攝像機相同。 聲音感測器即拾聲器或叫麥克風，與傳統的話筒原理一樣。

3、A/D轉換器
A/D轉換器的功能是將圖像和聲音等模擬信號轉換成數字信號。

基於CMOS模式的圖像感測器模塊有直接數字信號輸出的介面，無須A/D轉換器；而基於CCD模式的圖像感測器模塊如有直接數字輸出的介面，亦無須A/D轉換器，但由於此模塊主要針對模擬攝像機設計，只有模擬輸出介面，故需要進行A/D轉換。

4、圖像、聲音編碼器
經A/D轉換後的圖像、聲音數字信號，按一定的格式或標准進行編碼壓縮。編碼壓縮的目的是為了便於實現音/視信號與多媒體信號的數字化；便於在計算機系統、網路以及萬維網上不失真地傳輸上述信號。

目前，圖像編碼壓縮技術有兩種：一種是硬體編碼壓縮，即將編碼壓縮演算法固化在晶元上；另一種是基於DSP的軟體編碼壓縮，即軟體運行在DSP上進行圖像的編碼壓縮。同樣，聲音的壓縮亦可採用硬體編碼壓縮和軟體壓縮，其編碼標准有MP3等格式。

5、控制器
控制器是網路攝像機的心臟，它肩負著網路攝像機的管理和控制工作。如果是硬體壓縮編碼，控制器是一個獨立部件；如果是軟體編碼壓縮，控制器是運行編碼壓縮軟體的DSP，即二者合而為一。

6、網路伺服器
網路伺服器提供網路攝像機的網路功能，它採用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相關網路協議，允許用戶從自己的PC機使用標準的瀏覽器根據網路攝像機的IP地址對網路攝像機進行訪問，觀看實時圖像，及控制攝像機的鏡頭和雲台。

7、外部報警、控制介面
網路攝像機為工程應用提供了實用的外部介面，如控制雲台的485介面，用於報警信號輸入輸出的I/O口。如紅外探頭發現有目標出現，發報警信號給網路攝像機，網路攝像機自動調整鏡頭方向並實時錄像；另一方面，當網路攝像機偵測到有移動目標出現時，亦可向外發出報警信號。

網路攝像機的基本原理是：圖像信號經過鏡頭輸入及聲音信號經過麥克風輸入後，由圖像感測器的聲音感測器轉化為電信號，A/D轉換器將模擬電信號轉換為數字電信號，再經過編碼器按一定的編碼標准進行編碼壓縮，再控制器的控制下，由網路伺服器按一定的網路協議送上區域網或INTERNET，控制器還可以接收報警信號及向外發送報警信號，且按要求發出控制信號。

8、圖像的編碼標准
目前，網路攝像機的圖像壓縮編碼標准主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。

MPEG4

所謂MPEG標准就是指由ISO的活動圖像專家組制定的一系列關於音視頻信號以及多媒體信號的壓縮與解壓縮技術的標准。到目前為止，已經制定完成並批准執行的有：1991年批準的MPEG1、MP3;1994年批準的MPEG2;1999年批準的MPEG4和MP4。正在制定的標准有：MPEG7和MEPG21.

H.263

H.263是ITU-T提出的作為H.324終端使用的視頻編解碼建議，H.263經過不斷地完善和多次的升級已經日臻成熟，如今已經大部分代替了H.261，而且H.263由於能在低帶寬上傳輸高質量的視頻流而日益受到歡迎。

H.263是基於運動補償的DPCM的混合編碼，在運動補償的DPCM混合編碼，在運動搜索的基礎上進行運動補償，然後運用DCT變換和「之」字形掃描編碼，從而得到輸出碼流。H.263在H.261建議的基礎上，將運動矢量的搜索增加為半象素點搜索；同時又增加了無限制運動矢量、基於語法的算術編碼、高級預測技術和PB幀編碼等四個高級選項；從而達到了進一步降低碼速率和提高編碼質量的目的。

H.264

H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的聯合視頻組開發的一個新的數字視頻編碼標准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG4的第十部分。

在相同的重建圖像質量下，H.264能夠比H.263節約50％左右的碼率，比目前根據MPEG4實現的視頻格式在性能方面提高33％左右。

M-JPEG

M-JPEG技術即運動靜止圖像壓縮技術，它把運動的視頻序列作為連續的靜止圖像來處理，這種壓縮技術方式單獨完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機存儲每一幀，可進行精確到幀地編輯。但M-JPEG只對幀內地空間冗餘進行壓縮，不對幀間的時間冗餘進行壓縮，故壓縮效率不高。

應用優勢

網路攝像機不僅可基於計算機區域網用於區域監控，如住宅小區監控、辦公樓、銀行、商場等傳統地監控；而且也能通過INTERNET用於新型地跨區域遠程監控及網上展示，遠程兒童及老人看護、無人值守通信機房監控、旅遊景點網上演播、產品網上展覽等。

舉例說明，系統有如下一些特點：

把圖像進行M-JPEG編碼壓縮，通過網路利用TCP/IP協議進行傳輸；通過網路攝像機或鏡頭、雲台和其它外部設備進行操作控制；

內置一個10M/100M乙太網RJ45介面，可通過網路實現遠程介面；一個並行I/O口，可以連接外部感測器進行自動報警，也可以對外部設備進行控制或進行聯動報警功能；一個RS45串口，可以對鏡頭、雲台進行控制，或連接其他外部設備；

內嵌WEB SERVER，網路攝像機內部提供了一個WEB SERVER,允許用戶從PC機使用標准地瀏覽器進行各種介面、操作；具有單獨地安全機制，可以對操作本攝像機地用戶進行分級別的許可權驗證；

有中心的集中式管理與控制的監控網以及無中心的分布式監控網；內置實時操作系統，支持軟體下載和配置設置，方便升級和操作管理。

③ 機房有必要時行環境監控嗎

很有必要！蘇州飛瑞電源工程師給的理由如下：

1.漏水檢測系統

數據中心機房發生漏水，如不能及時發現和加以排除，將造成電路短路、設備損壞，甚至重要書庫的順壞，丟失，業務中斷等無法估計的嚴重後果。配置了漏水檢測系統，一旦出現漏液和漏水事故，會通過各種報警方式告知值班人員，盡早發現漏液或漏水事故，及時處理。

漏水檢測系統分定位式和不定位式兩種。定位式可以准確報告具體漏水地點，而不定位式只能報告發現漏水，但不能知名具體位置。漏水檢測系統包括漏水感應器和漏水控制器部分，漏水感應器應用最多的是多芯線纜。控制器檢測多芯線纜組成的迴路電阻，通過迴路電阻的變化來確定是否漏水，並發送漏水報警信息和系統故障信息。

3.門禁系統

出入口門禁安全管理系統是新型現代化安全管理系統，在數字技術，網路技術飛速發展的今天，門禁技術得到了迅猛的發展，門禁系統早已超越了單純的門道及鑰匙管理，它已經組件

發展成為一套完整的出入管理系統。在工作環境安全，人事考勤管理等行政管理工作中發揮著巨大的作用。

（1）對通道進出許可權的管理

（2）實時監控功能

（3）異常報警功能

（4）消防報警監控聯動功能

（5）網路設置管理監控功能

1.視頻監控

在大數據時代，人們對智能視頻分析技術越來越看重。智能視頻分析依賴於視頻演算法對視頻內容進行分析，通過對提取視頻中關鍵信息，進行標記或相應的處理，並形成相應時間和告警的監控方式，人們可以通過各種屬性描述進行快速檢索。如果把攝像機看做人的眼睛，而智能視頻監控可以理解為人的大腦。智能視頻技術藉助處理器的強大計算功能，對視頻畫面中的海量數據進行高速分析，獲取人們需要的信息。

智能視頻分析系統的架構設計主要基於三層架構：前端設備接入層，媒體處理層和用戶表示層。

前端接入層由視頻採集單元，編碼單元，智能分析單元，報警單元組成，主要負責對前端視頻信息，報警信息進行獲取，同時通過智能分析，最終接入業務中心。

隨著我國經濟的發展，未來視頻監控的發展將會是以智能化，網路化為發展核心，讓視頻監控像人眼一樣可以識別事假並報警，各行各業的安全防範也將得到持續的發展，政府部門監管力度也在不斷加大，智能視頻分析的應用隨著視頻監控市場規模的不斷發展而發展，將從相對集中的應用領域向各行各業深層次大幅度延伸。

④ 智能視頻監控系統詳細設計思路

隨著寬頻有線和無線網路基礎設施的完善以及全球安防市場需求的增長，視頻監控的應用正呈爆發性的增長態勢。視頻監控系統的發展趨勢非常明顯，在經歷了數字化和網路化之後，下一個重要的趨勢就是智能化，即智能監控和視頻分析技術的應用。

傳統的視頻監控由人工進行視頻監測發現安全隱患或異常狀態，或者用於事後分析，這種應用具有其固有的缺點，難以實現實時的安全監控和檢測管理。帶有智能分析功能的監控系統可以通過區分監控對象的外形、動作等特徵，做到主動收集、分析數據，並根據預設條件執行報警、記錄、分析等動作。智能監控系統可以運行於伺服器，也可以運行在基於DSP的嵌入式系統上，而後者已逐漸成為主流。

智能視頻的應用大體上可以分安防、人體行為檢測和智能交通三方面的應用。其中安防應用是被廣泛認為是最具潛力的市場，它包括以下幾個應用類別：入侵檢測，可以自動檢測出視頻畫面中的運動行為特徵；物品移除檢測，可以自動檢測物品搬移事件——當防區內某特定位置的物品被拿走或搬走時發出報警；遺留物檢測，可以對遺棄物進行自動檢測——當物品在某個防區內被放置或遺棄的時候自動報警；智能跟蹤，可以使攝像機對自身的雲台和變焦鏡頭進行自主PTZ驅動。人體行為檢測應用包括脫崗檢測（可以實現自動檢測崗哨人員就位情況）、徘徊檢測（對重要區域人體徘徊檢測）。智能交通應用包括：對非法停留的交通工具進行檢測，當交通工具在防區內非法停留時發出報警；車輛逆行檢測，及時辨別逆行車輛。

隨著准確率和可靠性逐步提高及產品成本的下降，智能視頻在越來越多的場合得到了應用，它能夠替代部分安防設備，降低安保人員的工作強度，提高工作效率，減少管理成本。事實上，智能視頻的應用具有非常巨大的潛力。隨著技術日趨成熟，智能視頻技術的應用領域正在迅速擴展，這些應用主要包括上述的安防、交通以及零售、服務等行業，如人數統計、人臉識別、人群控制、注意力控制和交通流量控制等。

實時視頻監測的需求正在快速增長，特別是隨著實時安全監控應用的需求增加，實時發現安全隱患或目標異常行為的功能已經具有越來越重要的現實意義，智能視頻監測系統產品在這種日益增長的需求帶動下，正在成為視頻監控應用的新熱點。特別是隨著半導體技術的進步，例如以Blackfin匯聚式處理器為代表的先進嵌入式解決平台方案的推出，具有極高性價比和極高實用性的智能視頻分析設備不斷推出，並在一些關鍵應用中發揮極為重要的作用。 圖1：傳統的視頻監控應用示意圖。

智能視頻應用設計攻略

硬體平台方案的選擇往往決定了系統的整體方案成本、性能、開發工具和方法的可用性，以及方案未來持續升級的可行性等，因此方案平台選型至關重要。智能視頻應用自身的獨特性要求在硬體平台的選擇上進行綜合權衡。視頻監控系統的網路化和智能分析要求，以及大規模工程安裝對成本、體積和功耗的限制，非標准化的智能視頻分析方法和幾乎定製化的方案優化方式，使得結合了MCU和DSP優勢、具有軟體設計靈活性和強大處理能力的匯聚式處理器方案平台體現出更加明顯的優勢。本文將結合ADI公司獨特的Blackfin匯聚式DSP處理器的特點，分析智能視頻設計中主要的設計技術要點。

一、硬體平台選型

可定製化能力非常重要。有很多因素制約著視頻監控系統智能化的應用步伐：首先是智能監控的視頻演算法比較復雜，難於標准化，各個系統提供商的視頻分析軟體都有自己的獨特演算法，導致市場上的產品沒有統一的標准；其次，視頻監控系統的應用場景比較復雜，用戶的要求多樣化，所以定製化的要求比較多。因此，視頻分析方案通常需要針對客戶的應用特點和需求進行方案優化，採用的演算法千差萬別。此外，由於智能視頻應用的高復雜性，對方案的處理能力提出了更高的要求。MCU+ASIC的視頻監控傳統方案難以實現各種個性化的設計和高運算能力要求，即使選擇普通DSP+MCU的雙晶元方案通常也難以滿足智能視頻監控應用的復雜運算需求，需要增加協處理器，這種復雜的解決方案無論是BOM成本、功耗還是開發難度都不足取。Blackfin處理器充分發揮了MCU+DSP匯聚式架構的優勢，滿足了智能視頻應用的系統控制和高強度的運算需求，特別是以BF561為代表的高性能雙內核架構已經成為智能視頻應用的首選方案平台。

方案的可擴展性也是需要考慮的因素。智能視頻分析應用除了需要針對應用環境、應用目的進行方案優化外，不同的客戶可能還有其他方面的不同需求。例如，當前一些領先的數字視頻監控方案實現了H.264基本類@Level3.0和MPEG4 D1+CIF雙碼流的支持，未來可能擴展到支持H.264 D1+CIF的雙碼流。隨著智能視頻分析的更廣泛應用，如IP攝像機、無線視頻監控、智能交通系統等，不同應用都可能對各種介面功能、通信標准、用戶界面等的需求有較大的差異化，硬體平台方案對各種需求的靈活擴展性非常重要。同時，正如前文所述，智能視頻分析技術發展不過數年的時間，隨著技術的不斷成熟以及一些相關的標準的出台和改進，產品的可升級特性至關重要，既是開發者須關注的問題也是終端客戶關切的重要特性。Blackfin DSP在演算法並行處理上具有獨特優勢，特別是ADSP-BF561採用雙DSP核，能夠實現很復雜的智能視頻處理演算法。

視頻應用優化特性。一些方案盡管具有較強的處理能力和可擴展性，方案是否主要針對視頻應用進行過優化設計也值得關注，因為這直接關繫到設計工程師可用的軟硬體設計資源以及系統設計難度和可實現的性能。以Blackfin處理器為例，Blackfin為高強度、高數據率的數字和媒體處理做了專門優化：Blackfin的幾十個DMA通道和可靈活配置的Cache很好地滿足了視頻監控系統對大運算量、高數據吞吐率的要求；ADI專門開發了完全優化的音視頻編解碼器，並免費提供給大客戶；針對視頻應用Blackfin集成了很多硬體驅動，包括WiFi的驅動、音/視頻編解碼器的驅動；Blackfin的4個視頻算術運算單元和視頻象素指令集大大加速了視頻運算速度；在智能視頻分析的一些基礎運算元中，例如直方圖統計、中值運算、Sobel運算、形態學中的膨脹運算等都可以利用Blackfin的MIN、MAX指令來消除條件跳轉，節省處理器周期。不僅如此，Blackfin還支持13種非視頻數據的向量運算。適當設計數據結構，在前背景分離、閾值計算和更新等多個環節都可以運用Blackfin的特色指令讓智能視頻分析演算法更快捷。這些本身就很有效的指令中，大部分指令都能夠並行執行，使得Blackfin的處理能力再加倍。

低功耗和穩定性很重要。考慮到智能視頻監控設備通常都是一周7天，每天24小時運行的，穩定性和功耗也比較重要。在低功耗上，Blackfin處理器採用了多種節能技術：基於一種選通時鍾內核設計，可按照逐條指令來選擇性地切斷功能單元的電源；支持多種針對所需CPU動作極少期間的斷電模式；Blackfin處理器支持一種自含動態電源管理電路，藉助該電路即可對工作頻率和電壓進行獨立控制，以滿足正在執行的演算法的性能要求；大多數Blackfin處理器都提供片上內核穩壓電路，並可在低至0.8V的電壓下工作。而Blackfin獨特的匯聚式處理架構、90nm工藝等打下了其領先的低功耗處理的基礎。由於高處理能力，基於Blackfin平台的系統方案可以減少主晶元數量，豐富的功能和介面可以滿足各種外設和功能擴展需求，降低元器件數量，從而保證更高的穩定可靠性。目前在同價位DSP中Blackfin DSP的低功耗特性和穩定性是最好的。

支持哪些嵌入式操作系統。智能視頻分析通常是基於網路的應用，必須要操作系統的支持，因此選擇具有廣泛嵌入式系統支持能力的解決方案非常重要，這樣能確保未來產品在更換操作系統時不至於必須更換硬體平台，保證研發成果的持續可用性。目前可用的嵌入式操作系統眾多，各具優勢，硬體平台方案對這些操作系統的支持能力是進行方案選型的考慮要點之一。例如，Blackfin處理器可以支持目前主流的操作系統，包括uClinux、ThreadX、Nucleus，uCOS-II等十多種嵌入式操作系統，客戶完全可以根據其自身要求選擇其熟悉的或更具成本效益的軟體架構基礎。 圖2：基於BF561的智能監控終端框圖。

二、開發工具和可用資源

智能視頻監控設備是一個復雜的系統，涉及到復雜的軟硬體設計、人機界面、通信連接等，具有較高的系統設計難度。因此，所選擇的硬體平台方案是否能提供完善的開發工具套件、必要的軟體模塊、成熟的參考設計、系統設計支持，以及是否有完整的設計生態系統等，對於是否能按期高質量地完成系統設計非常關鍵。事實上，並不是所有平台方案提供商都能提供這些支持。

以Blackfin系列處理器為例，採用Blackfin處理器的硬體平台從一般的DVR、IP攝像機、數字視頻監控到智能視頻監控，已經被全球大量的設備企業的廣泛採用。Blackfin處理器獲得眾多企業的青睞，具有完整的開發工具和參考設計等支持是其受廣泛歡迎的重要原因之一。ADI提供業界一流的工具、初學套件與支持，包括人們熟知的、能夠支持其他Blackfin處理器的ADI CROSSCORE?軟體與硬體工具，這些工具包括獲獎的VisualDSP++?集成開發與調試環境（IDDE）、模擬器，以及EZ-KIT Lite?評估版硬體。

為提高開發效率，降低開發難度，開發時應盡量在已有的資源上進行，比如開放的常式，ADI為此提供了非常豐富的常式和資料。例如，ADI提供免費的「Image Tool Box」圖像處理函數庫軟體包，該軟體包專門針對圖像處理應用常用的數學函數進行了優化，供客戶在進行應用開發時調用。ADI還提供完整的參考設計，以及由本地合作夥伴開發的評估板、開發工具、演算法IP、應用模塊，以及由第三方合作夥伴提供包括軟硬體在內的全套交鑰匙方案。Blackfin處理器的視頻監控應用目前在中國已經有多傢具有豐富工程經驗的第三方合作夥伴，已經建立完善的生態系統。

以ADI在今年三月份宣布提供基於該公司Blackfin BF526C的完整的IP監控和機器視覺攝像頭參考設計為例，該參考設計在單個匯聚處理器上提供了強大的視頻和音頻處理能力，為工程師提供了一個統一的軟體開發環境，可以實現更快的系統調試和部署，以及更低的系統成本。該處理器提供了集成的音頻編解碼器、流式視頻和IP協議、片上DRAM存儲器以及針對10/100乙太網、USB和SD存儲和本地RS-232埠的介面。這種完全可編程的解決方案可以滿足多種視頻壓縮標准，例如H.264和MPEG4，支持音頻G.729標準的編碼。支持從控制中心到相機的雙向語音通信，以及利用Pelo-P或Pelo-D協議的鏡頭平移、傾斜和拉伸動作。該參考設計還提供一塊帶雙核BF561處理器的子卡，使系統能實現更高視頻解析度，並提供實現高級視頻分析功能，如運動檢測和跟蹤。

應用方案揭秘——億維東方智能網路攝像機

北京億維東方科技有限公司（Emvideo）是專業智能安防產品的方案提供商，也是美國ADI公司授權的第三方合作夥伴。億維東方目前有多款基於ADI Blackfin處理器為核心的硬體平台的產品，其中「軟體＋硬體」交鑰匙的WiFi無線視頻監控整體解決方案基於BF536＋BF561的雙處理器架構，方案硬體結構圖如圖3所示。

其中BF536處理器作為主處理器，除負責完成音頻編碼、遠程式控制制以及用戶交互控制等一些基本的管理與控制外，還負責嵌入式操作系統uClinux的運行，以及先進的智能視頻分析功能，可以完成安防、人體行為、智能交通等多種智能視頻分析。雙核BF561作為協處理器負責視頻編碼演算法，其強大的視頻處理能力使得該方案實現了H.264基本類@Level3.0和MPEG4 D1+CIF雙碼流的支持，未來更將可能擴展到能夠支持H.264 D1+CIF的雙碼流。兩個處理器之間可以通過高速同步串列介面通訊，視頻信號首先進入BF561處理器，採集編碼後的碼流發送到BF536處理器，然後通過網路發送到客戶端進行解碼顯示。 圖3：採用Blackfin BF536和BF561的解決方案硬體結構圖。

該方案採用了先進的背景建模方法，能有效地克服光線變化、樹葉擺動以及水面波紋等背景對前景目標分析產生的干擾，實現准確的前景檢測，同時在目標跟蹤上採用了獨特的優化算放，實現了在入侵檢測（包括區域警戒、絆線檢測）的應用上超過90%的准確率。而所有這些都是基於BF536＋BF561雙處理器的硬體架構所具有的強大處理能力來實現的。

該方案的智能視頻分析功能由億維東方公司自主開發，獨特的演算法和豐富的智能視頻分析技術開發經驗確保實現客戶的智能識別應用需求，並為客戶提供包括軟體升級在內的完善服務。由於智能視頻識別應用目前並沒有任何可循的需求標准和測試標准，因此視頻分析方案通常需要針對客戶的應用特點和需求進行方案優化。例如有些用戶是地鐵系統的，他們需要的功能是檢測是否跨越候車的黃線、人群密度是否過大、是否有可疑的遺留物體等；有些用戶是銀行系統的，他們所需要的是ATM機的智能監控如分析是否有安裝假鍵盤、安裝吞卡器，在ATM機是否有暴力行為，是否出現犯罪分子的人臉等。利用該方案，客戶可以根據用戶的需求方便地進行調整演算法。智能視頻處理要求晶元具有強大的處理能力，有許多演算法實現時得採用並行處理，Blackfin DSP在演算法並行處理上具有獨特的優勢，特別是ADSP-BF561的雙DSP核能夠實現很復雜的智能視頻處理演算法。這是傳統的MCU+ASIC或採用一般DSP方案所難以實現的。

該方案的軟硬體都經過了應用驗證，目前已經由多家客戶進行生產，目標應用將主要是政府行政效能監測、教育系統等行業用戶。

⑤ 視頻檢索的智能視頻

智能視頻處理成為視頻監控的「救命稻草」
智能視頻源自計算機視覺技術，計算機視覺技術是人工智慧研究的分支之一，它能夠在圖像及圖像內容描述之間建立映射關系，從而使計算機能夠通過數字圖像處理和分析來有限理解視頻畫面中的內容。運用智能視頻分析技術，當系統發現符合某種規則的行為（如定向運動、越界、游盪、遺留等）發生時，自動向監控系統發出報警信號（如聲光報警），提示相關工作人員及時處理可疑事件。
智能視頻演算法的實現
目前，智能視頻技術實現對移動目標的實時檢測、識別、分類以及多目標跟蹤等功能的主要演算法分為以下五類：目標檢測、目標跟蹤、目標識別、行為分析、基於內容的視頻檢索和數據融合等。 目標檢測（Object Detection）是按一定時間間隔從視頻圖像中抽取像素，採用軟體技術來分析數字化的像素，將運動物體從視頻序列中分離出來。運動目標檢測技術是智能化分析的基礎。常用的目標檢測技術可以分為背景減除法（Background Subtraction）、時間差分法（Temporal Difference）和光流法（Optic Flow）三類。
背景減除法利用當前圖像與背景圖像的差分檢測運動區域。背景減除法假設視頻場景中有一個背景，而背景和前景並未給出嚴格定義，背景在實際使用中是變化的，所以背景建模是背景減除法中非常關鍵的一步。常用的背景建模方法有時間平均法、自適應更新法、高斯模型等。背景減除法能夠提供相對來說比較完全的運動目標特徵數據，但對於動態場景的變化，如光線照射情況、攝像機抖動和外來無關事件的干擾特別敏感。
時間差分法充分利用了視頻圖像的時域特徵，利用相鄰幀圖像的相減來提取出前景移動目標的信息。該方法對於動態環境具有較強的自適應性，不對場景做任何假設，但一般不能完全提取出所有相關的特徵像素點，在運動實體內部容易產生空洞現象，只能夠檢測到目標的邊緣。當運動目標停止時，一般時間差分法便失效。 光流法通過比較連續幀為每個圖像中的像素賦予一個運動矢量從而分割出運動物體。
光流法能夠在攝像機運動的情況下檢測出獨立的運動目標，然而光流法運算復雜度高並且對雜訊很敏感，所以在沒有專門硬體支持下很難用於實時視頻流檢測中。 目標跟蹤（Object Tracking）演算法根據不同的分類標准，有著以下兩種分類方法：根據目標跟蹤與目標檢測的時間關系分類和根據目標跟蹤的策略分類。 根據目標跟蹤與目標檢測的時間關系的分類有三種：
一是先檢測後跟蹤(Detect before Track)，先檢測每幀圖像上的目標，然後將前後兩幀圖像上目標進行匹配，從而達到跟蹤的目的。這種方法可以藉助很多圖像處理和數據處理的現有技術，但是檢測過程沒有充分利用跟蹤過程提供的信息。
二是先跟蹤後檢測(Track before Detect)，先對目標下一幀所在的位置及其狀態進行預測或假設，然後根據檢測結果來矯正預測值。這一思路面臨的難點是事先要知道目標的運動特性和規律。三是邊檢測邊跟蹤(Track while Detect)，圖像序列中目標的檢測和跟蹤相結合，檢測要利用跟蹤來提供處理的對象區域，跟蹤要利用檢測來提供目標狀態的觀察數據。
根據目標跟蹤的策略來分類，通常可分為3D方法和2D方法。相對3D方法而言，2D方法速度較快，但對於遮擋問題難以處理。基於運動估計的跟蹤是最常用的方法之一。 目標識別（Object Recognize）利用物體顏色、速度、形狀、尺寸等信息進行判別，區分人、交通工具和其他對象。目標識別常用人臉識別和車輛識別。
視頻人臉識別的通常分為四個步驟：人臉檢測、人臉跟蹤、特徵提取和比對。人臉檢測指在動態的場景與復雜的背景中判斷是否存在面像，並分離出這種面像。人臉跟蹤指對被檢測到的面貌進行動態目標跟蹤。常用方法有基於模型的方法、基於運動與模型相結合的方法、膚色模型法等。
人臉特徵提取方法歸納起來分為三類：第一類是基於邊緣、直線和曲線的基本方法；第二類是基於特徵模板的方法；第三類是考慮各種特徵之間幾何關系的結構匹配法。單一基於局部特徵的提取方法在處理閉眼、眼鏡和張嘴等情景時遇到困難，相對而言，基於整體特徵統計的方法對於圖像亮度和特徵形變的魯棒性更強。人臉比對是將抽取出的人臉特徵與面像庫中的特徵進行比對，並找出最佳的匹配對象。
車輛識別主要分為車牌照識別、車型識別和車輛顏色識別等，應用最廣泛和技術較成熟的是車牌照識別。 車牌照識別的步驟分別為：車牌定位、車牌字元分割、車牌字元特徵提取和車牌字元識別。
車牌定位是指從車牌圖像中找到車牌區域並把其分離出來。字元分割是將漢字、英文字母和數字字元從牌照中提取出來。車牌特徵提取的基本任務是從眾多特徵中找出最有效的特徵，常用的方法有逐像素特徵提取法、骨架特徵提取法、垂直水平方向數據統計特徵提取法、特徵點提取法和基於統計特徵的提取法。車牌字元識別可以使用貝葉斯分離器、支持向量機(SVM)和神經網路分類器(NNC)等演算法。 基於內容的圖像檢索技術是由用戶提交檢索樣本，系統根據樣本對象的底層物理特徵生成特徵集，然後在視頻庫中進行相似性匹配，得到檢索結果的過程。現有基於內容的檢索方法主要分為：基於顏色的檢索方法、基於形狀的檢索方法和基於紋理的檢索方法等。數據融合是將來自不同視頻源的數據進行整合，以獲得更豐富的數據分析結果。

⑥ 江蘇雲光智慧信息科技有限公司怎麼樣

簡介：江蘇雲光智慧信息科技有限公司是一家行業領先的系統解決方案集成商。2015年，江蘇雲光智慧信息科技有限公司與全球智能分析領導廠商英國VCA Technology成立並控股維希艾信息科技（無錫）有限公司。公司擁有的智能視頻分析演算法居於行業領先地位，可以提供完整的智能視頻監控解決方案，包括智能網路編解碼器、高清智能網路攝像機、智能視頻分析伺服器、智能管理平台等產品。公司目前已經和國內眾多知名公司達成戰略合作夥伴關系，向合作夥伴提供包括硬體技術。
法定代表人：安翔
成立時間：2014-04-30
注冊資本：2000萬人民幣
工商注冊號：320211000252333
企業類型：有限責任公司
公司地址：無錫錫山經濟技術開發區芙蓉中三路99號

⑦ 國內 智能視頻識別演算法 領先的公司有哪些

江蘇視圖科技，專業圖像識別視頻監控識別，技術水平是國內領先者。

⑧ 人臉檢測識別系統的優勢都有哪些

1.告警精確度高
智能視頻分析系統內置智能演算法，能排除氣候與環境因素的干擾，有效彌補人工監控的不足，減少視頻監控系統整體的誤報率和漏報率。
2.實時識別報警
基於智能視頻分析和深度學習神經網路技術對進入監控區域內的人臉實時識別預警，告警信號可顯示在監控客戶端界面，也可將報警信息推送到移動端， 聯動驅動警燈和警號提示用戶及時處置。
3.全天候運行 穩定可靠
智能視頻監控系統可對監控畫面進行7×24不間斷的分析，大大提高了視頻資源的利用率，減少人工監控的工作強度。
4.告警存儲功能
對監控區域內的人臉實時識別預警及時存儲到伺服器資料庫中，包括時間、地點、快照、視頻等。

⑨ 視頻監控系統如何更好的走向應用

智能視頻分析在中國，是一場國際領先技術公司和國內視頻監控主流廠商共赴的盛宴。 在國內，業內最為熟悉的智能視頻分析技術公司當屬美國的Object video和以色列的Ioimage。這兩大技術公司及其在國內的合作者成為推動智能視頻分析在國內發展的主要力量。 以色列Ioimage2006年進入中國市場。Ioimage是智能演算法內嵌DSP的技術代表，其中國市場合作夥伴則實現了Ioimage智能視頻分析技術和產品的中國。2009年推出的智能視覺監控產品--Bellsentt系列。Bellsentt系列產品吸收Ioimage演算法的精華，根據中國客戶的實際需求，把硬體、軟體、產品、平台結合起來，結合客戶應用需求，並開放設備的API介面，開發出了智能化信息管理平台。對Ioimage的智能視覺伺服器作了改進和簡化，特別是將伺服器作了模塊化改進，將智能伺服器縮小成了幾層PCB板子的模塊，客戶只需要購買智能模塊，便能將普通的球機或槍機轉化成智能一體化球機和智能一體化槍機。通過這樣技術創新，實現了智能視頻分析技術的產品化。 美國Object Video是全球智能視頻分析技術的泰斗級公司。在中國有眾多的技術追隨者，選擇與智能視頻分析技術的核心技術供應商Object Video進行合作，在視頻監控產品中引進Object Video的視頻分析技術。 國內的視頻監控廠商與Object Video合作開發智能視頻產品，必須要有上游的晶元方案設計商和系統設計商的參與。為國內主流視頻監控設備廠商提供晶元解決方案的國際晶元設計公司TI對這些企業智能視頻產品的開發起到了非常重要的作用。Object Video公司與TI合作推出了ObjectVideo OnBoardTM智能視頻軟體套件，其包括了Object Video的先進智能視頻應用軟體。ObjectVideo OnBoardTM結合達芬奇（DaVinci）技術，將智能分析技術嵌入方案中，幫助OEM廠商快速開發出具有強大可靠的智能視頻功能的新品，例如包括分析視頻，以及根據用戶定義的規則發出警報與其它告警信息。為了與基於TI DSP的數字媒體處理器協同工作，該軟體實行了進一步優化，使得ObjectVideoOn BoardTM的OEM廠商可以直接在其產品中構建智能功能，從而進一步提升產品的獨創性，加速上市時間，並能更便捷地提供針對特定客戶的解決方案。 ObjectVideo OnBoardTM可以為攝像機、網路編碼器或其他視頻管理平台實現嵌入式系統開發，使智能視頻分析系統能夠更貼近需要。通過在TI基於DSP的高性能DM64x系列數字媒體處理器中集成Object Video的軟體，視頻監控設備就具備了內置的高級視頻分析功能。這種終端產品不僅能夠採集並壓縮視頻以進行存儲和實現流媒體功能，而且還能對視頻進行分析，查看是否存在安全性問題或發生其他事故，如人員闖入、物品盜竊等，並能產生實時告報。 Object Video與其在亞太地區的OEM獨家經銷商與技術合作夥伴WPG System合作，發布了PC式智能視頻分析技術，基於x86的OVIA平台，可以在傳統的intel平台上實現智能視頻分析。通過OVIA平台，視頻輸入可以支持模擬和數字雙模輸入：不僅支持通過視頻捕捉卡的模擬視頻輸入，還能支持基於RTSP MMS的網路視頻流的數字輸入，從而支持對IP網路攝像機、網路視頻伺服器（DVS）設備與其他網路視頻源；實現單台機器支持多路分析。Object Video推出了OVReady合作計劃。OVReady是一套基於WebService的XML行業標准，指定了智能分析設備與智能管理軟體之間進行信息交互的標准。OVIA平台提供OVReady開放協議API介面，通過該協議可以快速的進行二次開發，與現有視頻管理系統整合。 智能視頻監控到來之前，安防視頻監控的發展已經到了行業化和集成化的階段。因此，在智能視頻監控到來時，視頻監控領域對智能監控技術的要求，依然是來自於不同行業對視頻監控的各種個性化需求。這種個性化的需求將要求智能視頻技術針對不同的行業有不同的智能視頻分析規則。適合不同行業需求的智能視頻分析規則需要智能分析技術供應商、晶元設計商以及國內的視頻監控廠商共同研究用戶的智能化需求、如何去滿足用戶的需求以及滿足特定用戶智能視頻監控需求的產品形態。 不同行業需要差異化的智能視頻分析規則 智能視頻監控經過四、五年的發展，但是，要談到智能視頻應用的推進，卻還有許多非常基礎的技術問題沒有解決。石安科技認為，從客戶端來講，制約智能監控發展的因素是業務需求與智能監控所能達到的實際應用之間的脫節。目前客戶對智能監控的了解還處於以下三種情況：客戶可能知道智能產品，但是對於自身的需求及智能監控了解都不深入，想用智能產品，但不知道怎麼用；客戶對智能產品有所了解，也分析了自身的需求，形成了一定的智能監控概念和思路，但是不知道能否切實滿足需求；客戶已對智能產品做過深入學習，也明確自身的業務會用到哪些智能監控技術，但是對於智能產品的性能指標能否達到自己的要求卻沒有把握。 對集成商、工程商來說，如何准確地了解客戶的實際需求，在眾多智能監控產品中選擇出匹配的產品完成項目是發展網路智能監控業務的關鍵。目前，工程商對於客戶需求理解有偏差，尚無法針對性地根據客戶需求給出智能化解決方案的意見。在眾多智能產品中，從生產廠家來講，業務形態無法滿足需求以及產品形態的缺失是制約現階段智能監控發展的主要因素。國內智能監控生產廠商大多引用國外廠商智能核心演算法，其經典應用規則不能適用於所有的國內行業，很多行為分析的場景也不能用現有的演算法來滿足。比如銀行智能監控，現有的方案大多集中在周界防範的業務上，智能監控系統協助安保人員對可能的犯罪行為起到預警作用。然而，這些並非銀行智能監控的核心訴求，周界防範是對人力安保的一種輔助，如何防止ATM機機身損害，例如張貼紙條、取款口加裝設備等才是智能監控真正要解決的問題。另一種業務形態的缺失體現在需求模糊，比如「平安城市」建設，現階段對於際智能監控業務形態尚不完全清楚。 目前，用於行為分析的智能產品主要有兩種形態：一種應用於前端，將智能視頻分析演算法內嵌入網路視頻伺服器或網路攝像機中；另一種應用在後端，通過純軟體的形式對場景進行智能分析。這樣的產品形態太簡單、太少，不能滿足不同用戶的不同需求。產品形態的缺失導致智能監控系統的成本上升，而且客戶在選擇產品時感覺不是產品滿足需求，而是自身適應產品。目前運用智能監控較多的行業主要是交通、政府部門、軍隊武警、公安、建築展館等。這些行業應用中，周界防範是最普遍的智能功能應用。對功能的需求主要集中在周界、自動跟蹤、物體出現/消失、流量統計分析上。 這些行業對智能功能應用的需求就僅止於此嗎？當然不是。這只是目前智能分析技術做到的應用。各行業不斷涌現新的業務需求，對於智能視頻分析技術的功能性、各種場景的適應性、指標參數的准確性更高的要求。在不同行業、場所對於智能監控的需求也有著較大的差異，很難用一套通用的智能技術或者產品覆蓋各個行業。這就要求廠商要去挖掘和總結適用於不同行業的智能視頻分析規則。 比如，銀行智能監控除了傳統的周界防範，關鍵需求為ATM機機身異物檢測預警，對於ATM取款機，銀行方面除了需要知道取款人的身份以外，還需要保護好昂貴的取款設備，盡早杜絕一些欺詐行為。人臉遮擋識別、特殊動作識別（尾隨、貼膠布等）功能就非常適合在ATM取款機上進行大面積推廣。針對銀行營業場所的日常安全，智能視頻分析常採用的規則是取走識別、離開識別、滯留識別、棄置識別：可以對錢箱進行監控，在視頻畫面中錢箱所在區域設置取走識別，當錢箱離開規定區域或者發生移動時產生取走報警；對特定的工作人員設置離開識別，當離開所設定的個人辦公區域時產生離開報警提示；選擇營業廳內重要區域選擇滯留識別，當有人長時間逗留產生徘徊報警；使用離開識別，當需固定值守崗位人員離開崗位後產生離開報警；使用棄置識別，當營業廳內（如大堂）有遺留物品時進行報警；使用警戒線及區域入侵檢測功能，可對營業場所的周界出現人、車輛或任何物體入侵時進行報警，可進行時間的管理。 而武警、公安等行業對於智能監控流動性、隱蔽性的要求較高；公安及司法行業的主要需求是檢測是否有奔跑、斗毆、追逐及聚眾等異常行為的發生，這類應用的場景一般非常復雜，要求智能產品對復雜場景有較強的適應能力。 如監獄在防範在押人員越獄的同時，提出對於執勤崗哨異常行為分析的新需求；再如治安監控，重點關注人比較密集的場所，需要打擊「兩搶」犯罪，防止群發的惡性事件等。在廣場、車站等地方的監控點，密切注意人流的動向，對人群的突然聚集進行分析和報告。在道路的監控系統中加上對人的突然變速分析，及時判斷行人意外情況，也是對於「兩搶」犯罪行為進行智能分析判斷的一個規則。 智能視頻分析技術在監獄安防管理中的一個重要作用是防止在押犯越獄逃跑。因而採用穿越警戒線、進入識別的規則：為了防止罪犯翻越圍牆逃跑，組合採用穿越警戒線、進入識別這兩種功能對圍牆附近等重點警戒區域實施監控。把圍牆的前面，即在押人員經圍牆必須經過的區域，設置為目標范圍，一旦有人進入，立即發出報警。為了避免錯報和不必要的失誤，如工作人員自己進入目標范圍而引發的報警，可以配合穿越警戒線功能以提高報警的精確度。目標范圍內，再設置一條警戒線。有人進入目標范圍報警一次，當跨過警戒線報警第二次。這樣能有效提醒執勤人員，採取充分的警戒措施，也能降低監控的失誤率，提高工作效率。 對於涉及公安機關社會治安監控的智能視頻分析技術，公安部一所副所長陳朝武認為其智能視頻分析的規則一定要和公安業務結合起來，特別要和刑偵破案經驗結合起來才能定義和破案相關的視頻內容特徵，從而發現有限規則，再把這些規則輸入計算機，讓計算機按照這樣的規則去提取圖像特徵，這樣才能使智能視頻分析和公安業務真正結合起來，才能有助破案，節省警力。如：異常行為分析，群體性事件感知，利用智能視頻人數統計功能，在一定的公共重要場所，通過感知人群密度的快速增加發出報警，也能起到預防群體性事件發生的作用。在大型活動的監控中，必須先提煉出有助破案的犯罪分子的行為特徵，結合演算法規則，配置相應的參數。集成了這種演算法和參數的攝像機才能有效進行智能視頻分析。 另外，智能視頻快速檢索是智能視頻分析應用的一個重要功能。在視頻智能分析和檢索過程中，對有些質量比較差的圖像，需要先進行視頻增強，讓視頻畫面清晰可辨，才能使智能視頻分析准確性增強。因此，視頻增強功能也是視頻分析的重要內容。 陳朝武認為，如何滿足這些不同的監控圖像智能視頻分析的應用需求，是視頻監控圖像內容智能視頻分析技術研究和應用的難點。從事智能視頻分析研究的人員一定要從應用的角度去思考：什麼樣的演算法適合什麼樣的場景？這是智能視頻分析非常關鍵的。我們所看到的智能視頻分析演示，它的演算法是不是也同樣能夠適用我們特定的觀察場景？在應用場景的全天候變化情況下，各種參數選擇如何確定分析效果最佳？這是智能視頻分析應用的關鍵。 中國市場需要怎樣的智能視頻監控產品 和視頻監控應用的行業化趨勢一樣，智能視頻分析技術在監控領域由於行業需求的差異，將長期處在一個需求不斷被細化、被實現的過程中。目前能實現的智能視頻分析的內容主要包括幾個大類：1、對人、物的識別；2、對人、物運動軌跡的識別；3、對視頻環境影響的判斷和補償。智能視頻監控產品功能也主要圍繞如何滿足上述需求設計。 對人、物的識別：主要就是識別監控系統關心的內容，包括人臉識別、車牌號識別、車輛類型識別、船隻識別、紅綠燈識別等等。識別類的智能監控技術，最關鍵的要求就是識別的准確率。比方說車牌號識別，目前市場上做的好的，識別率在95％甚至98％以上，這樣就能夠較好地滿足道路監控類客戶的需求。如果識別率低於90％，就會對管理人員帶來很大的麻煩。識別類技術，常常應用於道路監控、金融銀行、航道管理等行業，主要是為客戶提供識別記錄和分級管理的依據。 對人、物運動軌跡的識別和處理：目前細分的很多，主要包括虛擬警戒線、虛擬警戒區域、智能跟蹤、人數統計、車流統計、物體出現和消失、人員突然奔跑、人員突然聚集等等。此類技術，除了數量統計外，一般是對某個過程進行判斷，一旦發現了異常情況，如有人進入警戒區域、廣場東北角有人迅速聚集等情況，就發出報警信息，提醒值班監控人員關注相應熱點區域。對於數量統計類技術，關鍵的技術點是發現異常情況，並對異常情況進行數量統計。所以要求統計數據的准確率，盡量降低誤差。運動軌跡識別處理類的技術，受實際監控應用場景影響非常大。此類技術的關鍵是能夠盡快發現異常，需要盡量避免遺漏，提高預報的准確率。目前此類功能主要應用於平安城市建設、商業監控等行業。 對視頻環境影響的判斷和補償：環境的影響主要包括雨、雪、大霧等惡劣天氣、夜間低照度情況、攝像頭遮擋或偏移、攝像頭抖動等等。智能監控技術能夠實現在惡劣視頻環境情況下實現較正常的監控功能。受環境影響視頻不清楚的時候，盡早發現？？面中的人，或者判斷攝像頭偏移的情況後發出報警。此類功能關鍵技術點是在各種應用場合下，均能夠較穩定地輸出智能分析的信息，盡量減少環境對視頻監控的影響。此類功能具備普遍的適應性，80％以上的監控點，都有增添此類功能的潛在需求。 目前市場上的智能視頻分析系統，主要有兩種產品形態： 一種是智能視頻分析設備前置系統。這個系統將智能視頻分析單元，放在前端攝像機處，實時視頻分析單元一般為嵌入式產品，分析的特徵、參數、結果在需要時上傳到監控中心。這是典型的分布式系統架構。當我們對固定場景的圖像做智能視頻分析的時候常用這種形態，這個系統特點是實時前端分析，其分析結果和演算法速度不受傳輸環節的影響。 第二種是中心智能分析系統。這種系統一般是把演算法集中在監控中心的PC端上，可集成更多的演算法同時運行。一般說來，一種演算法對某一個特定的內容分析效果較好。而PC機可以對多種演算法進行集成，綜合分析的內容會更豐富，效果更好。這個系統可以通過後端矩陣切換完成對前端多個攝像機分時段做圖像視頻分析。目前市面上見到的產品只有這兩種形態。不同產品和系統的區別可能就是根據分析內容採用不同的演算法和不同的輸出結果表示方式。 從Ioimage、貝爾信、石安、海康威視、科達、博世等企業提供給市場的智能視頻監控產品看，目前的智能視頻監控產品主要有智能視覺伺服器/智能視頻伺服器、智能網路攝像機、智能視覺（視頻）監控軟體、智能視頻DVR/IVR、智能視頻網路模擬雙模攝像機等產品。智能分析功能則以模塊化的方式嵌入設備。目前內嵌智能視覺分析技術包括入侵檢測、遺棄物檢測、物品搬移檢測、PTZ自動跟蹤、非法停車檢測、徘徊檢測、計數統計等。 我們以ioimage ioibox trk10為列，分析一下這款智能視頻嵌入式伺服器的產品形態和智能功能。trk10是一款集視頻編碼和智能視覺分析功能於一身的濃縮型嵌入式伺服器，內置高性能智能視頻分析，可集成到靜態及雲台（PTZ）安全監控攝像機，可內嵌於攝像機護罩內或放在隱蔽處配合傳統的CCTV系統實現室內或室外自動跟蹤檢測、遺棄物檢測、非法停車檢測、物品搬移檢測等功能。智能視覺伺服器是一個基於DSP，並擁有混合介面的安防前端設備，可以將模擬音頻和視頻輸入轉換為基於IP的MPEG-4流媒體，同時也支持通過模擬視頻輸出。經過智能處理之後，這兩種輸出可以同時工作，並且輸出的兩種視頻里都可以疊加報警框/跟蹤框、軌跡線等OSD。Trk10內嵌乙太網供電功能PoE，可以減少外部電源和電源走線的部署費用以及隨之而來的施工麻煩，方便工程施工。trk10內嵌了目標威脅檢測智能視覺分析技術中完整的入侵檢測、遺棄物檢測、物品搬移檢測、PTZ自動跟蹤、非法停車檢測、徘徊檢測6大分析模塊）。

⑩ thundersoft中科創達在智能硬體領域發展如何

中科創達為智能視頻分析演算法提供了強大的CPU/GPU支持，以及開 放的操作系統。在戶外運動相機，智能家用相機，VR全景相機，景深相機，智能監控相機等領域都有非常廣闊的使用前景。