智能視頻分析技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

康爾文 劉靜 大連市公安局

視頻監(jiān)控是安全系統(tǒng)的重要組成部分,是進(jìn)行安全防護(hù)的一項(xiàng)重要方式。現(xiàn)今，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也日漸成熟，這種防護(hù)手段的優(yōu)點(diǎn)是直接，可信度高，信息豐富。在很多場(chǎng)合被廣泛應(yīng)用,但由于監(jiān)控的大規(guī)模使用,進(jìn)行人工信息處理是很難實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展為視頻監(jiān)控的應(yīng)用提供了更大的舞臺(tái)。在數(shù)字安全保護(hù)領(lǐng)域中越來越多被運(yùn)用。如果可以在視頻監(jiān)控中加入視頻分析,可以實(shí)時(shí)分析視頻來源,有效避免信息丟失,使風(fēng)險(xiǎn)在剛出現(xiàn)時(shí)就就被及時(shí)處理,避免高威風(fēng)險(xiǎn)。這樣以來就很大程度上提高了監(jiān)控視頻的質(zhì)量，而且可以為監(jiān)控人員減少壓力和負(fù)擔(dān)，增高了容錯(cuò)率，從根本上改善了監(jiān)控系統(tǒng)。

1 視頻監(jiān)控中智能視頻分析的必要性

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常是由工作人員監(jiān)控和視頻錄像進(jìn)行安全保護(hù)的,事實(shí)上這種方式不是主動(dòng)安全有效的,因?yàn)樵趫?chǎng)所復(fù)雜，監(jiān)控點(diǎn)較多的時(shí)候監(jiān)控人員很難進(jìn)行全面的監(jiān)控視頻管理。導(dǎo)致事故的發(fā)生率增加。此外,"被動(dòng)"視頻通常只在"事件"發(fā)生后調(diào)用視頻回放取證,造成的損害已經(jīng)無法挽回,另一方面,通過人工視頻回放的效率很低。視頻監(jiān)控的智能分析可以有效地解決上述問題。

智能監(jiān)控的主要特點(diǎn)是利用計(jì)算機(jī)信息處理,在幾乎不進(jìn)行人工干預(yù)的情況下,通過對(duì)攝像機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行定位和識(shí)別,分析和判斷目標(biāo)的行為,完成日常管理,防止意外情況的發(fā)生。這種技術(shù)通過視頻資源的保留、自動(dòng)報(bào)警、攝像頭保護(hù)、來減少事故的發(fā)生率，并且減少了維護(hù)成本。

2 智能視頻分析系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

智能視頻分析系統(tǒng)集安全技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、自動(dòng)儲(chǔ)存技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)于一身的綜合管理系統(tǒng)。目前,大多數(shù)智能監(jiān)控系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別、漫游檢測(cè)、遺留項(xiàng)目、區(qū)域入侵、丟包檢測(cè)、交通流統(tǒng)計(jì)等。

智能視頻分析技術(shù)體系結(jié)構(gòu)主要包括前端設(shè)備訪問、用戶表示、媒體處理三層結(jié)構(gòu)。前端設(shè)備主要包括視頻采集功能、編碼功能、智能分析功能、報(bào)警功能。是主要的視頻信息采集和報(bào)警信息設(shè)備。同時(shí),可以利用智能分析處理單元和編碼單元訪問商務(wù)中心。媒體處理層主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)、業(yè)務(wù)流程控制、視頻信息傳輸和系統(tǒng)管理。中央業(yè)務(wù)平臺(tái)作為整個(gè)智能視頻分析的核心,實(shí)現(xiàn)了接入認(rèn)證、用戶綜合管理、業(yè)務(wù)功能控制等功能。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)單元實(shí)現(xiàn)了數(shù)字視頻的記錄、存儲(chǔ)、檢索、回放和管理功能。

2.1 智能網(wǎng)絡(luò)視頻分析服務(wù)器IVAS

IVAS的主要作用是進(jìn)行智能視頻分析，運(yùn)行各個(gè)單元設(shè)備，它包含音頻信息輸入接口和通信接口。因此,視頻信號(hào)的采集、分析、編碼、傳輸、前端設(shè)備的協(xié)調(diào)控制、其他設(shè)備的數(shù)字控制都可以通過IVAS完成。

2.2 視頻分析管理服務(wù)器VMS

VMS是系統(tǒng)的管理中心。它對(duì)多個(gè)IVAS進(jìn)行系統(tǒng)管理，通過網(wǎng)頁對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理。VMS對(duì)視頻進(jìn)行統(tǒng)一儲(chǔ)存管理，保證視頻在各種環(huán)境下都可以傳輸，并且與其他系統(tǒng)協(xié)作，共同完成任務(wù)。

2.3 電子地圖服務(wù)器EMS

EMS可以顯示整個(gè)監(jiān)控區(qū)域并顯示所有監(jiān)控設(shè)備的位置、實(shí)時(shí)狀態(tài)、目標(biāo)對(duì)象在全局地圖中的位置、所需標(biāo)識(shí)設(shè)備(如機(jī)器等)的設(shè)置以及信息的位置。

2.4 智能視頻監(jiān)控客戶端應(yīng)用

ISCA智能視頻監(jiān)控客戶端應(yīng)用是一種終端用戶界面軟件,用于系統(tǒng)的設(shè)置和管理。它可以連接到本地IVAS,用于管理和遠(yuǎn)程訪問IVAS進(jìn)行管理。

2.5 網(wǎng)頁系統(tǒng)HS

智能視頻監(jiān)控ISCC提供了遠(yuǎn)程Web訪問,HS可以充分實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的智能視頻監(jiān)控客戶端應(yīng)用ISCA的功能。

2.6 網(wǎng)絡(luò)視頻存儲(chǔ)服務(wù)器NVRS

NVRS,指的是視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù),可以減少本地視頻IVAS負(fù)載,是保護(hù)視頻信息安全的重要通道。

2.7 信號(hào)與數(shù)據(jù)管理服務(wù)SDU

SDU對(duì)系統(tǒng)中各種輔助信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。在某些情況下,系統(tǒng)需要集成多種數(shù)據(jù)采集儀器、信號(hào)設(shè)備的管理,前者如定時(shí)采集溫度、濕度、碎玻璃傳感器、振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)信息,后者如日志查詢、訪問控制轉(zhuǎn)換、開關(guān)管理、報(bào)警信息等等。

2.8 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器DBAS

DBAS可以使用MySQL或Microsoft SQL Server等管理系統(tǒng)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的關(guān)系存儲(chǔ)。為Web系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)DMS服務(wù)提供接口。

3 智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向

3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來,智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注,可以說,該技術(shù)在提高安全防范系統(tǒng)效率方面發(fā)揮了重要作用,但實(shí)際上并沒有得到有效的推廣。造成這種現(xiàn)象的主要原因是:現(xiàn)在智能視頻分析的應(yīng)用主要在特定行業(yè),如監(jiān)獄、看守所,博物館,倉庫,工廠,地鐵站等,在許多應(yīng)用領(lǐng)域的社會(huì)公民監(jiān)督仍然存在某些問題,如環(huán)境復(fù)雜度使誤報(bào)率上升,所以很難達(dá)到預(yù)期的效果;其次,針對(duì)實(shí)際應(yīng)用監(jiān)控?cái)?shù)量更大的項(xiàng)目,智能分析系統(tǒng)架構(gòu)方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)缺乏,無法消除誤報(bào)的影響,判斷能力較弱等問題是如今智能視頻分析的主要問題。

3.2 發(fā)展方向

視頻監(jiān)控在不同行業(yè)中的發(fā)展方向,尤其是智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用,通常存在著明顯的差異,這決定了行業(yè)中不同類型的檢測(cè)和異常事件的特殊性。隨著安全等級(jí)控制要求的進(jìn)一步提高,安全領(lǐng)域需要作出更大的技術(shù)革新，保證各個(gè)領(lǐng)域的安全。視頻監(jiān)控作為安全系統(tǒng)中重要的組成部分也要在技術(shù)上尋求突破。如何識(shí)別和分析更多的行為已經(jīng)成為智能視頻分析技術(shù)在深加工過程中的主要問題。我們需要結(jié)合各個(gè)部門的不同需求，深入了解，及時(shí)做出滿足社會(huì)要求的產(chǎn)品。

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來將以智能視頻監(jiān)控的發(fā)展為基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)化為核心,使未來視頻監(jiān)控可以像人一樣識(shí)別問題并報(bào)警。隨著視頻監(jiān)控市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展,各行各業(yè)的安全防范措施將不斷完善,政府監(jiān)管力度將不斷加大。智能視頻分析的應(yīng)用將從相對(duì)集中的應(yīng)用領(lǐng)域延伸到各個(gè)行業(yè)。