DVR板卡智能化發(fā)展應用前景

    智能化監(jiān)控是監(jiān)控技術發(fā)展的重要方向之一，也是建立大規(guī)模監(jiān)控網絡系統(tǒng)的核心技術。智能視頻技術可以解決監(jiān)控中存在的很多問題，計算機技術和視頻圖像技術的結合使得圖像自動檢測、視頻分析成為可能。從智能技術的發(fā)展來看,如果面向智能的視頻圖像理解技術足夠成熟,現有基于信號的視頻壓縮監(jiān)控會轉化為智能存儲,也就是說只存儲被認為有用的相關信息，智能視頻設備可以判定只當感興趣的內容會發(fā)生時才傳輸視頻，從而能有效地節(jié)省帶寬，極大地提高了可用網絡帶寬。

    同時智能視頻技術可以大大提高監(jiān)控效率，可以從復雜的數據中辨別行為和類型，可提供操作命令、數據和信息，實現報警、提醒關注、智能檢索等功能。更重要的是智能視頻技術通過分析實時的或記錄的視頻流，從而檢測出可疑的活動、事件或者行為模式，可以使視頻監(jiān)控從事后搜尋犯罪嫌疑人轉換為一種事發(fā)當時阻止犯罪發(fā)生的輔助手段。

    智能監(jiān)控的必要性

    隨著平安城市工程的啟動，視頻監(jiān)控的應用發(fā)生了巨大的變化，按照實際需求，一個城市要構成一個大型的安全監(jiān)控網絡，所聯入的攝像頭可能會達到了數萬個甚至更多的數目。或許分地區(qū)會建立不同的監(jiān)控中心，但是這樣一個龐大的系統(tǒng)運行維護工作將會十分復雜，所以視頻監(jiān)控的局限性也就暴露了出來：

    1、人類自身的弱點

    在很多情況下，人類不是一個可以完全信賴的觀察者，無論是在觀看實時的視頻流，還是在觀看錄像回放，由于人類生理上的弱點，會經常無法察覺安全威脅，從而導致漏報現象的發(fā)生。

    2、監(jiān)控時間和范圍

    除了一些規(guī)模較小的監(jiān)控應用之外，很少有視頻監(jiān)控系統(tǒng)會按照1:1的比例為監(jiān)控攝像機配置監(jiān)視器。這意味著對于那些機場、港灣等大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來講，各個監(jiān)控點并非每時每刻都處于監(jiān)控之中。

    3、數據分析困難

    報警發(fā)生后常常要求對錄像數據進行分析，而誤報和漏報現象則進一步加劇了這一需求。由于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺乏智能因素，錄像數據無法被有效地分類存儲，最多只能打上時間標簽，因此數據分析工作變得極其耗時，并且很難獲得全部的相關信息，而經常發(fā)生的誤報現象使無用數據進一步增加，從而給數據分析帶來更大的難度。

    4、響應時間長

    對于安全威脅的響應速度關系到一個安全系統(tǒng)的整體性能，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于處理一般性的、實時響應要求較低的安全威脅來說已經足夠。但是在很多情況下，需要安全系統(tǒng)的多個功能部分、多個相關部門間協調配合，這時候，對監(jiān)控系統(tǒng)的響應速度提出了更高的要求。

    智能監(jiān)控應用類型與實現方式

    智能監(jiān)控建立在視頻分析、多媒體數據庫、人工智能等各種技術基礎上，實現了視頻的智能化分析。智能視頻設備比普通的網絡視頻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高級的視頻分析功能，使視頻資源能夠發(fā)揮更大的作用。其可以按照使用需求來構建最適合的監(jiān)控應用，其有三種應用類型：

    1、智能存儲、傳輸和檢索。

    2、實時監(jiān)測現場，對不符合規(guī)則的狀態(tài)進行提示報警。

    3、預警分析智能監(jiān)控應用實現方式：

    警戒線設置：用戶可在視頻監(jiān)控畫面上按位置、長度、方向定義警戒線；

    警戒區(qū)域設置：用戶可在視頻監(jiān)控畫面上按位置、邊界輪廓定義警戒區(qū)域；

    報警啟動：可以設置各種報警啟動方式（對進入、離開、出現、消失、滯留、拿走、遺留等事件）；

    畫面人數統(tǒng)計；

    畫面車輛數統(tǒng)計；

    人異常報警：當有人行為異常時立即報警；

    運動方向異常報警：當目標與預先設定的運動方向不一致時立即報警。

    4、智能存儲：只存儲有價值的相關視頻圖像，實現重要圖像的記錄和長期保存，在中心建立數據庫，實現根據不同特征的智能檢索。

    5、智能傳輸：可以判定什么時候它所感興趣的內容會發(fā)生，同時傳輸視頻，從而有效節(jié)省帶寬，因此極大地提高了可用網絡帶寬。

    6、識別技術的應用：根據應用環(huán)境的需求可以建立數據庫實現人臉識別，也可以對人體行為識別，實現行為預警，對車輛識別可以記錄車輛類型以及實現交通流量的采集。

     當前視頻監(jiān)控智能化應用分析 

    目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化應用大致有三種類型： 

    第一種：視頻圖像后期分析系統(tǒng)。 

    第二種：專用智能化處理設備。 

    第三種：DVR與智能化合一的模式。 

    視頻圖像后期分析系統(tǒng)是從視頻檢索應用轉化過來的，可以根據給定的條件對已經壓縮存儲的視頻數據進行分析，為將來的快速檢索建立索引。這種應用最早是從電視臺的需求提出的，對于監(jiān)控應用來說這種方式不是很現實，因為如果監(jiān)控場所有100個攝像頭，就意味著每小時就要產生100小時的錄像，采用集中分析處理的方式無法滿足實際應用的響應時間。這種方式只適合于那些小規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)或者系統(tǒng)中只關心部分重要錄像的場景。 

    第二種方式是目前采用比較多的智能化應用方案，采用PC機或者專用的嵌入式設備，可以對實時輸入的視頻圖像進行實時分析，實現實時的高危預警分析，具有很強的實用性。這種方式應用成本比較高，適合于安全等級要求高的場所，同時這種方式視頻分析與DVR分離，通常要為不同設備的一體化應用付出大量的工作。 

    最后一種從理論上來說是智能監(jiān)控大規(guī)模應用的最好方式，常用的方式是在采用硬件壓縮的DVR平臺上建立智能化分析系統(tǒng)。這種模式利用PC機的資源進行視頻圖像實時分析，無需增加額外的硬件成本，同時智能信息可以準確建立與錄像的關聯。但是由于CPU資源所限，目前還不能支持多路實時智能化分析，雖然CPU的處理能力很高，但面對十幾路甚至更高的DVR視頻信號的智能分析也是無能為力。 

    因此構建智能化DVR板卡及開發(fā)平臺，才能夠解決上面存在的問題，這是未來智能化監(jiān)控大規(guī)模應用的基礎。 

    智能化DVR板卡解決方案 

    某廠家最近推出了HB18系列DVR專用視頻壓縮卡，該系列產品采用最新的TI DM645 DSP 芯片，嵌入了高效的H.264壓縮算法及多路圖像處理的專利技術，形成了從CIF到FULL D1所有圖像質量等級，實現了TI DM645 DSP 單片壓縮8路CIF實時視頻,提供了目前世界上最小的單卡16路DSP實時壓縮產品。本系列產品全面支持PCI和PCI-Express接口，以適應不同應用的需要。 

    由于HB18系列產品除了可以支持純軟件智能化分析以外，還可以采用目前主流產品的方式即單片壓縮4路CIF實時視頻，這樣DSP就可以空出一半以上的資源用于復雜的智能化應用，再加上目前PC機處理能力的迅速增強，完全可以實現單機多路視頻實時壓縮和智能化分析的雙重功能。 

    HB18系列產品提供完整的SDK開發(fā)包及實例源程序，支持多種通用結構，開發(fā)簡單方便。其SDK開發(fā)包包括壓縮SDK、播放SDK、網傳SDK和其它常用工具包。除此以外將提供功能強大的智能化軟件包，支持目標的檢測、跟蹤和識別功能。其中包括： 

    目標檢測：提供目標的個數、位置和大小信息； 

    目標特征：提供目標的顏色、類型、運動速度和運動方向等信息； 

    目標跟蹤：提供目標運動的軌跡信息； 

    人臉檢測：提供圖像中人臉的位置信息； 

    人臉識別：提供人臉的自動識別功能； 

    車輛檢測識別：提供車型和牌照的自動識別功能； 

    HB18系列產品智能化典型應用模式： 

    結語 

    智能監(jiān)控是未來監(jiān)控的一個重要的發(fā)展方向，也是建立大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的技術基礎。隨著平安城市的建設，大規(guī)模網絡監(jiān)控系統(tǒng)對智能化的應用和發(fā)展提出了非常迫切的需求，這也將對智能化技術和產品的發(fā)展起到了很強的促進作用。智能化監(jiān)控將為未來提供一個高效、實時的一個智能工作平臺，為保一方平安提供最有力的保障體系。