淺析智能高清視頻分析的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

■丁曉剛

淺析智能高清視頻分析的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

■丁曉剛

智能分析在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的影響逐漸加深，其應(yīng)用也越來越廣泛，將不僅僅限于安全防范，更多的將發(fā)展至智能管理。而隨著高清的發(fā)展，智能也必將有更大的舞臺，產(chǎn)品也將向多元化、實用化發(fā)展。

智能和高清是視頻監(jiān)控行業(yè)的市場趨勢，這已經(jīng)得到了幾乎所有同行業(yè)者的普遍認同。但是對于智能視頻分析的應(yīng)用市場、行業(yè)發(fā)展趨勢、技術(shù)發(fā)展趨勢等方面，卻很難有一個非常一致的觀點。在此，筆者就這些問題談一些個人看法，期待方家斧正。

智能視頻分析的應(yīng)用

談起智能視頻分析技術(shù)，絕大部分業(yè)者的關(guān)注點基本上都集中在行為分析、周界入侵防范等傳統(tǒng)安防監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域上，這也是最早進入業(yè)界的智能視頻分析技術(shù)。但是，經(jīng)過幾年的市場化發(fā)展，行為分析、周界入侵防范等智能視頻分析技術(shù)卻并沒有掘得一個好的市場應(yīng)用的金礦，一直處于不溫不火的狀態(tài)；現(xiàn)在已經(jīng)拓展出規(guī)模化市場的智能視頻技術(shù)應(yīng)用除了智能交通卡口監(jiān)控、客流量統(tǒng)計應(yīng)用和人臉識別等應(yīng)用之外，其他大量的智能視頻分析技術(shù)一直沒有得到很好的規(guī)?；l(fā)展。

想要將智能視頻分析技術(shù)的優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為市場，就需要深入思考：

有哪些智能視頻分析技術(shù)由于技術(shù)不成熟還需要繼續(xù)等待技術(shù)的發(fā)展？或者看似成熟技術(shù)，卻由于實現(xiàn)成本過高難以進入市場？或者與應(yīng)用場景個性化差異關(guān)系太大、難以產(chǎn)品化？

■表1

有哪些智能視頻分析技術(shù)已經(jīng)成熟，但是缺少廣泛應(yīng)用市場、或者應(yīng)用價值有限？或者還有巨大的應(yīng)用市場沒有被從業(yè)者所廣泛認識和開發(fā)？

是否有一些成熟技術(shù)，應(yīng)用市場也足夠廣泛，但是還需要用戶培育或者政策支持以引爆實際銷售？

我們可以逐一分析所有的智能視頻分析技術(shù)。智能視頻分析技術(shù)無外乎分為以下幾類：

報警類

行為分析（警戒線、警戒區(qū)域、遺留物、物品保全、目標徘徊、逆行、移動路徑、尾隨、劇烈運動（斗毆））、火焰/煙霧報警、疲勞預(yù)警、人臉遮擋。

信息采集類

人流量統(tǒng)計、人群密度檢測、車流量統(tǒng)計、車流密度檢測、車牌檢測捕捉、車牌識別、車速測量、人臉捕捉、人臉識別。

視頻診斷類

視頻丟失、視頻失焦、視頻信號異常、視頻遮擋、視頻慢移、視頻抖動檢測。

輔助類

視頻檢索、視頻穩(wěn)定。

針對以上智能視頻分析技術(shù)，我進行了一個簡單的分類，如表1。

分析一下上表，可以發(fā)現(xiàn)，如果是單純的視頻技術(shù)，其應(yīng)用可以歸結(jié)到一個最常用的組合詞上：視頻監(jiān)控，也即是安防領(lǐng)域；但是發(fā)展到了智能視頻分析技術(shù)之后，其應(yīng)用將極大的得到擴展：安防、交通、商業(yè)、辦公自動化、家居智能化等等各種各樣的領(lǐng)域。

為什么會有這樣的效果？有一點顯而易見的原因就是，當(dāng)視頻技術(shù)不具備智能分析功能的時候，它只是一種最基本的元數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用技術(shù)，采集和應(yīng)用的就是原始音視頻數(shù)據(jù)信息；當(dāng)應(yīng)用到智能視頻分析技術(shù)時，就可以通過智能視頻分析技術(shù)的方式，從原始視頻數(shù)據(jù)信息內(nèi)分析和挖掘我們所需要的、感興趣的、關(guān)鍵的深層次信息。這樣，我們就能利用這樣的技術(shù)了解和感知視頻場景內(nèi)的各種人、車、物等目標的數(shù)量、狀態(tài)、行為、身份等更進一步的元數(shù)據(jù)信息，并將一種基本元數(shù)據(jù)信息的采集和應(yīng)用變成多種類型元數(shù)據(jù)信息的采集和應(yīng)用，所以導(dǎo)致了應(yīng)用領(lǐng)域的迅速擴張和引爆。

當(dāng)我們了解到智能視頻技術(shù)能給我們帶來的應(yīng)用領(lǐng)域的爆發(fā)之后，我們就可以針對這些應(yīng)用領(lǐng)域著手培養(yǎng)用戶的實際應(yīng)用需求。

需要特別談到的一點是，智能視頻分析的從業(yè)者需要關(guān)注的是一個國家級戰(zhàn)略性行業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)我們對智能視頻分析技術(shù)及應(yīng)用的分析，我們可以認為，智能視頻分析技術(shù)實際上是一種信息數(shù)據(jù)挖掘和感知的特殊技術(shù)，它可以從普通視頻場景、視頻數(shù)據(jù)源內(nèi)分析、挖掘我們所關(guān)注的關(guān)鍵信息，這個過程實際上就是一種信息感知的過程，因此，提出“基于視頻分析技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)”是代表視頻監(jiān)控未來發(fā)展趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是現(xiàn)在國家在規(guī)劃和引導(dǎo)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，也是全世界的IT業(yè)者、電信運營商都在關(guān)注和大舉進入的行業(yè)，也必將是下一個萬億級的產(chǎn)業(yè)金庫，認識到這些，可以有效的指導(dǎo)智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。

高清化和智能化的結(jié)合前景

我們都知道高清化和智能化是視頻監(jiān)控應(yīng)用的兩個必然發(fā)展趨勢，但是這兩種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用又是一種什么樣的前景呢？對于高清視頻，智能化是必然趨勢么？對于智能視頻分析，高清化視頻采集又有著怎樣的影響力？

我想先給出一個結(jié)論：智能視頻分析，需要高清化的視頻來支持更豐富和更準確的分析結(jié)果；同時高清視頻的應(yīng)用，也越來越離不開智能視頻分析的支持。

高清化對智能視頻分析的影響

對于智能視頻分析技術(shù)來說，無論得出什么樣的結(jié)果、支持什么樣的應(yīng)用，它首先需要前端能為它提供原始視頻源。視頻源越清晰、能提供的細節(jié)越多，則可供分析的原始基礎(chǔ)就越有價值，可能被分析出來的結(jié)果自然也是更豐富、更準確。

■ 表2 市面上常見的視頻分析技術(shù)前后置分析對比

當(dāng)然，就目前的視頻分析技術(shù)來說，隨著視頻分辨率的提高，視頻分析所需要消耗的計算資源、速度等也會成幾何級數(shù)增長，所以在應(yīng)用上需要進行平衡考慮，并非分辨率高就一定能為視頻分析帶來現(xiàn)實的價值。所以在很多視頻分析，特別是進行前端視頻分析時，由于計算資源有限，會對輸入的視頻源根據(jù)分析結(jié)果和精度的需要進行場景化的處理，如降低分辨率、去掉部分色彩信息等等，來達到更快、更好的應(yīng)用體驗的作用。

如果結(jié)合云計算、后端智能分析對計算資源不敏感的優(yōu)勢，則視頻源的高清化就具有更好的價值體現(xiàn)，可以認為是視頻越高清，智能視頻分析的應(yīng)用體驗越優(yōu)秀。高清視頻為智能視頻分析可帶來的好處包括：監(jiān)控場景范圍的增大、車牌識別/人臉識別等模式識別分析的準確率的提高、行為分析結(jié)果敏感度的提升等等。

智能視頻分析對高清視頻的影響

高清視頻的應(yīng)用相比普通視頻的應(yīng)用來說，更需要智能視頻分析的支持，智能分析在高清視頻應(yīng)用方面，不僅僅提升“明眸”，同時也能提供“睿智”。

高清視頻應(yīng)用之后，視頻采集到了場景上的更多細節(jié)，帶來了更大的數(shù)據(jù)流量和存儲，很多關(guān)鍵信息、數(shù)據(jù)被淹沒在數(shù)據(jù)洪流中的問題更加明顯。沒有智能視頻分析技術(shù)，采集回來的高清視頻還是需要人眼、人工來處理和分析，這樣會導(dǎo)致工作量更多和工作效率更低，對于高清視頻的投入也是巨大的資源浪費。

視頻高清化，是擦亮了眼睛；視頻智能化，則是提升了智慧。對高清視頻提供智能視頻分析，可以發(fā)現(xiàn)和預(yù)警很多甚至是人眼無法注意到的細節(jié)，并且在高效視頻采集的同時挖掘出更多深層次的關(guān)鍵元數(shù)據(jù)，為更多的安防和非安防應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

高清化和智能化結(jié)合的途徑

根據(jù)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，視頻的高清化和智能化的結(jié)合是一加一大于二的技術(shù)優(yōu)化，其實現(xiàn)的途徑可以多種多樣。

高清采集設(shè)備前端智能化；國內(nèi)如飛瑞斯科技等傳統(tǒng)的智能視頻分析方案供應(yīng)商都提供了可快速實現(xiàn)前端智能化的核心分析模塊，可方便的與傳統(tǒng)視頻采集設(shè)備集成，使之快速的智能化。

前端智能分析設(shè)備的高清化；隨著TI6168、8127以及HI3516、3515等具備更強勁計算能力，并同時有著高清視頻編碼能力的芯片方案的不斷推出，通過升級前端智能分析核心平臺來實現(xiàn)智能分析設(shè)備的高清化，也可以快速的導(dǎo)出產(chǎn)品和應(yīng)用。

后端高清分析平臺的智能化；高清監(jiān)控平臺，特別是FSV等對前端設(shè)備品牌型號兼容性好、高清和標清兼容的視頻監(jiān)控平臺越來越普及，在后端通過一個統(tǒng)一智能分析平臺來實現(xiàn)對前端不同種品牌的普通標清、高清視頻源的智能視頻分析，也是一條快速有效的結(jié)合之路。諸如移動“千里眼”之類的平臺，就是通過這樣的途徑來實現(xiàn)平臺智能化的。

高清化和智能化不僅是視頻監(jiān)控的趨勢，也是視頻應(yīng)用的必然趨勢，同時兩者互相結(jié)合、互相融合更是整個行業(yè)應(yīng)用的趨勢。

智能前置和后置的比較和趨勢分析

智能視頻分析的實現(xiàn)主要分為前端分析和后端分析，依據(jù)智能視頻分析技術(shù)的實現(xiàn)在系統(tǒng)應(yīng)用中所處的層次不同而劃分。客觀的來講，智能視頻分析技術(shù)前置和后置都有其應(yīng)用特點和不同優(yōu)勢，當(dāng)然也會有不同的應(yīng)用場景限制。

目前市面上常見的視頻分析技術(shù)前后置分析對比如表2。

根據(jù)對上表的解讀，我們可以得出一些結(jié)論：

消耗資源較少、無需傳送視頻到后端作為結(jié)果的智能分析，以前置智能為主。對于非安防視頻監(jiān)控應(yīng)用類的智能視頻分析，幾乎都以前置分析為主要形態(tài)。這種方式只需使用很低的網(wǎng)絡(luò)流量資源，來傳送分析后的結(jié)果到后端，產(chǎn)品形態(tài)更清晰。

消耗資源較大、需要多視頻綜合分析以及以安防視頻監(jiān)控應(yīng)用為主的智能分析，以后端智能分析為主，并且有部分前置的趨勢。這類應(yīng)用一般都與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控應(yīng)用共存，需要考慮對前端傳統(tǒng)視頻采集設(shè)備的兼容，并考慮前后端計算資源的成本等。

可以預(yù)計，在很長的一段時間內(nèi)，前、后置智能的方式都會共存，這是由于應(yīng)用條件和環(huán)境決定的，在不同的應(yīng)用條件和場景下兩種智能實現(xiàn)方式都有其應(yīng)用價值。

結(jié)束語

我們綜合分析了智能視頻分析的應(yīng)用、高清和智能的關(guān)系以及智能前后置的分別和趨勢，結(jié)論主要有以下幾點：

智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用不僅僅限于安防監(jiān)控行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是一個新的市場方向。

高清化和智能化是視頻技術(shù)的發(fā)展方向，而且高清化和智能化兩種技術(shù)存在著越來越明顯的依存關(guān)系。

智能視頻分析技術(shù)的前置和后置依據(jù)應(yīng)用場景的不同，有著各自獨立的適用性，會長期共存。

智能視頻分析技術(shù)和高清視頻技術(shù)的發(fā)展，一定會帶來更多的市場機會，同時也需要從業(yè)者能開闊眼界，發(fā)展更多的應(yīng)用方向，為社會貢獻更多更優(yōu)秀的應(yīng)用體驗。

深圳市飛瑞斯科技有限公司