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前端智能化引领 监控智能新常态

随着前端智能技术的落地和实际应用,越来越多的智能化功能逐渐向前端转移;同时,在平安城市、智能交通等大型项目中,复杂智能分析开始与云计算、大数据紧密相结合;此外,行业化智能前端产品逐渐成熟,市场应用开始逐渐增多,前端智能的潜在市场容量值得乐观。
  文/官营铜

  过去几年,安防高清化、网络化发展成为主流,其发展应用已深入人心:高清化让人看得更清,网络化让人看得更远,且令数据传输和存储更方便,二者携手让智能管理及分析应用成为可能,使得视频监控数据的应用价值得到极大的提升,应用领域不断扩展延伸。

  随着安防高清视频数据的海量增长,市场对视频数据的智能化管理及应用需求也与日俱增,“网络高清搭台、智能化唱戏”的时代已悄然来临。而随着技术的发展,前端摄像机的硬件性能及运算能力不断提升,更多的智能分析计算已可以在前端得以完成,逐步减轻传输及后端运算、存储压力的同时,也大有赶超后端智能的趋势。

  前端智能助推安防智能化

  智能视频监控的实现主要依赖视频监

  控系统的前端或者后端。在传统的安防监控系统中,实现智能化管理和应用主要依赖服务器和视频管理软件等后端设备,即后端智能,又称中心智能。但随着网络的延伸,视频监控规模不断扩大,这种方式对后端管理及存储资源和传输带宽会带来巨大压力,限制了对图像数据的精准管理和分析应用。

  传统的CCTV系统将所有的视频信息都传输到后端进行处理,这就带给后端繁重的处理工作,且后端高性能服务器价格昂贵,这样的系统是高成本、低效率的。目前,采用分布式结构,将智能模块放置于摄像机前端,意味着智能化程度和系统效率越高,可通过智能网络摄像机对压缩之前的原始图像进行智能管理和分析,减少后端服务器的工作量,消除由于外部环境因素,包括夜间产生的噪点、树叶摇动、雨水、人影等,从而大大减少系统的误报。

  杭州海康威视数字技术股份有限公司技术支持工程师程玮指出,早期前端摄像机的平台性能有限,不足以支撑大量的智能分析计算,而随着摄像机性能在不断地提升,让智能前置成为可能。智能前置的摄像机可以直接对各种行为进行分析和报警,从传统的“事后查阅录像”到“事中及时响应”,可大大提高实时性,提升监控的价值,不会存在单点瓶颈且系统建设的成本也并未增加。

  深圳市景阳科技股份有限公司售前技术支持工程师黄立也谈到,区别于传统的“智能后端”,“智能前端”是将智能分析嵌入压缩芯片中,使前端摄像机具有智能分析功能,而无需传回后台进行分析处理,从而分担了系统负载,节省了带宽流量,减少了存储空间,并且易于扩容和升级,进而提高整个系统的稳定性。这也是通过外接智能盒实现智能应用的模拟摄像机无法比拟的优势。

  截至目前,前端智能分析摄像机普遍可具备智能移动侦测、虚焦侦测、遮挡报警、视频稳定、相机移位、周界入侵、区域入侵、物品遗留/消失检测、音频异常检测、人数统计、车牌识别、人脸识别等功能。未来,随着网络高清监控的发展普及,前端设备的智能化水平将更高、内容更丰富。

  此外,浙江宇视科技有限公司智能算法团队认为,相比于传统的后端智能,智能前端具有低成本、易安装、易维护等优势,随着视频数据的爆炸式增长,智能的需求越来越多,现今的智能已经和大数据、云计算和云存储密不可分,智能化已经不仅仅是本身算法提升的问题,而是一个涵盖了算法、数据和业务的综合体,智能前端化成为智能化监控发展的必然趋势,市场对智能前端的需求也必将越来越强烈。

  前端智能拼图加速成型

  早期,受限于前端芯片计算性能,智能运算几乎都在后端进行,但随着前端芯片性能的提升,很多后端智能逐渐向前端迁移。但目前在安防领域,智能前端仍处于起步阶段,包括前端的智能摄像机、前端智能检测器等产品及相关智能化解决方案,仍在不断研发推进中。

  目前,市面上的智能摄像机,普遍将一些视频分析算法移植到网络摄像机中,在摄像机中实现对实时视频的分析和检查,实现一些智能分析的功能,如车辆检测和抓拍、入侵检测报警等。因前端智能摄像机自带分析功能且系统架构简单,同时其DSP处理能力已经完全能运行各种较为复杂的分析算法,分析效果逐步比肩后端产品。2014年,国内主要安防厂商也纷纷推出相关的产品及解决方案,包括科达的感知型摄像机、海康的smart 2.0、宇视的超感IPC、景阳的极光系列和Inview智能化解决方案等。

  但景阳黄立也指出,从当前情况看,在前端高清网络摄像机嵌入视频分析模块将成为趋势,业界知名厂商都在着手研发此类产品和解决方案,但就现有的产品功能和产品形态来看,还缺少相应的成熟案例支撑和实际项目的推动,这就需要芯片方案商以及设备研发厂商的软硬结合,辅以互联网思维模式深入发掘市场需求,开发出真正贴近市场、实用高效的智能化产品及整体解决方案。

  景阳黄立进一步指出,当前智能化发展应用最大的限制在于芯片的运算能力,以及智能分析算法的效率和准确性。随着芯片计算能力的增长,智能算法效率将得到持续性优化,准确度不断提升;未来,结合基于分布式计算技术的云技术,智能化将会向云智能的方向发展,在云端的部署技术成熟和算法功能完善的情况下,智能化将充分利用前端硬件资源,把智能运算部分集成到云端进行,既可以突破单点计算能力的瓶颈,又能有效减少前端部署的成本。

  虽然业界厂商积极探索将部分智能化功能移植到前端产品上,但目前客流统计分析、人脸检索分析、人脸比对、交通事件检测、视频内容检索、视频质量诊断等诸多应用仍集中在服务器产品上,且服务器产品的稳定性更高,特别是在复杂的外部应用环境下,仍需通过后端加以分析应用。因此,未来前端智能与后端智能将会共存并分工合作。

  宇视智能算法团队就表示,智能前端化趋势并不意味着后端智能将走向消亡,而是会出现“分工”:即前端智能通过视频分析技术,将视频数据自动转化为结构化数据,后端智能通过大数据分析技术,对来自多个前端摄像机的结构化数据进行加工处理,转化为用户真正关心的、高价值的数据。预计未来前端智能会加速取代部分后端智能,同时后端智能的定位也会逐渐清晰。

  发展应用新常态

  随着前端监控设备性能的提升,以及智能算法的丰富、成熟,前端智能产品已经在智能交通、公安等领域开始得到广泛应用,其智能功能日益强大,应用领域不断延伸,并呈现出新的发展趋势。

  嵌入了更多智能化模块的前端IPC,大大提升了视频监控数据的智能化管理和应用水平,目前智能IPC已可实现视频遮挡与视频丢失侦测、视频变换侦测、视频模糊侦测、视频移动侦测、出入口人数统计、人群运动及拥堵识别、物品遗留识别、入侵识别等多种分析功能。

  深圳中兴力维技术有限公司杭州研发中心部长兼算法总工潘晖谈到,前端智能化通过对视频进行处理实时发现异常事件,也能根据分析结果处理报警和数据,减少网络压力和存储压力,提高整个项目和系统的利用价值。目前,基本的采集类的智能分析功能,例如异常行为分析检测、卡口车辆识别、电子警察、火灾检测、人数统计、交通事件检测统计、人脸采集等等,理论上都可以在前端智能化设备上实现。

  前端智能设备智能化水平的提升,有效促进了其市场应用面的延伸。宇视智能算法团队就指出,当前智能前端已广泛应用于公安、交通、司法、金融、楼宇、园区等领域,大有“无智能不监控”的架势。

  博康智能网络科技股份有限公司副总裁虞正华指出,在公安应用领域,目前不少厂商也在致力研发快速查询、检索的应用;在其他行业如商业、智能楼宇等领域,用户分别对智能前端提出自身的需求,如人流量统计、智能停车场等,虽然目前对视频的开发仍未深入,用户对于此需求较小,但智能化的趋势则日渐明朗;在智能交通领域,相关的智能产品开发和应用相对比较成熟,且已有广泛应用;此外,在金融、能源电力、司法、商业零售等领域,对智能前端设备的关注度也在持续提升,市场应用前景广阔。

  随着前端智能技术的落地和实际应用,越来越多的智能化功能逐渐向前端转移;同时,在平安城市、智能交通等大型项目中,复杂智能分析开始与云计算、大数据紧密相结合;此外,行业化智能前端产品逐渐成熟,市场应用开始逐渐增多,前端智能的潜在市场容量值得乐观。

  如何唱好“智能化”这台戏?

  统计数据显示,近几年智能化产品份额基本保持16%左右的增长水平,略高于安防产品的平均增幅,但是和高清化、网络化时期的产品增长速度相比,确实有较大差距,且远未达到市场的预期水平。那么问题来了:智能化唱主角的时代,中国安防产业和业界厂商,应如何顺势而为、抢拔头筹?

  智能化包括前端智能及后端智能,给业界厂商带来的不仅仅是机遇,更紧迫的是未知的挑战。博康虞正华就指出,智能化大多体现在算法、软件、功能上,目前国内对软件技术及知识产权的重视程度仍然不够,智能产业要发展,首先应该认可技术的价值,只有厂商、用户共同意识到智能化的价值,共同致力于研发和技术创新,才能带动国内智能分析技术的崛起。

  在设备端,海康威视程玮认为,设备厂商不仅要提升摄像机硬件性能,更要优化智能分析算法,专业智能算法适用于对准确度要求高的专用领域,通用智能算法要实用丰富于满足各种场景下的监控需求;更重要的是,不仅要关注前端智能,后端存储及中心平台这一整套监控系统需要相互兼容配合,未来才可能成为一个真正的智能监控时代。

  “在智能产业化上,国内的发展空间仍很大,但仍需继续努力。从厂商角度而言,一方面,厂商要积极降低智能化设备的成本,在这方面厂商的努力有目共睹;另一方面,厂商的智能化设备是否真正契合用户的需求,让用户的投入得到相应的回报。” 博康虞正华谈到。

  中兴力维潘晖强调,对于安防厂商来说,前端智能化能够很好的融入到其产品系列中,为其产品系列增值,在现阶段安防产品同质化日益严重的情况下,前端智能产品的差异性也是现阶段安防厂商的焦点,智能化带来的市场空间足够大,容得下安防及其他产业共同开发。

  产业的发展同样离不开政策的支持。2014年8月,由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC TC100)归口并组织起草的国家标准GB T30147-2013《安防监控视频实时智能分析设备技术要求》开始正式实施,这也是我国第一个视频智能分析方面的国家标准。业内专家预测,随着智能化的发展深入,相关的政策和标准体系会加速建立和完善。

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