視頻監(jiān)控系統(tǒng)從最初的模擬閉路電視監(jiān)控開(kāi)始，經(jīng)歷了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，正在向分布式、智能化的方向邁進(jìn)。以英國(guó)為例，全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)安裝攝像機(jī)420多萬(wàn)臺(tái)，平均每14人1臺(tái)，一個(gè)人一天之中可能出現(xiàn)在多達(dá)300個(gè)攝像機(jī)前。海量的監(jiān)控圖像需要視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能地選擇壓縮、存儲(chǔ)、檢索和使用內(nèi)容。

　　從上世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，以卡耐基梅隆大學(xué)(CMU)和麻省理工學(xué)院(MIT)為代表的多家美國(guó)高校所參與的，由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目署設(shè)立的視覺(jué)監(jiān)控重大項(xiàng)目VSAM(VisualSurveillAnceandMonitoring)，以及其它科研機(jī)構(gòu)的研究成果，使得智能視覺(jué)分析取得了快速發(fā)展。經(jīng)過(guò)科研人員40多年的不懈努力，計(jì)算機(jī)視覺(jué)已經(jīng)進(jìn)入突破式發(fā)展階段。得益于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的最新研究成果，智能視頻監(jiān)控開(kāi)始得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　當(dāng)前除了CMU和MIT，奧地利Graz理工大學(xué)的嵌入式智能攝像機(jī)研究組，IBM的S3(SmartSurveillanceSystem)項(xiàng)目組，INTEL的IRISNET(Internet-scaleResource-intensiveSensorNetworkService)項(xiàng)目組等，分別在分布式智能監(jiān)控系統(tǒng)的不同領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。ObjectVideo、Hisign、3VR等公司率先實(shí)現(xiàn)了智能視頻監(jiān)控的工業(yè)應(yīng)用。在我國(guó)，中科院自動(dòng)化所、清華大學(xué)電子工程系和自動(dòng)化系等處于研究的前列。

　　現(xiàn)在的智能視頻監(jiān)控大部分應(yīng)用都是以運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、背景建模算法為基礎(chǔ)，一般只能處理較為簡(jiǎn)單、遮擋重疊較少的場(chǎng)景，對(duì)于較為復(fù)雜的場(chǎng)景效果不佳。各種環(huán)境干擾，如：強(qiáng)光、震動(dòng)、陰影、雨、雪等，雖然算法可以有一定濾除，但是仍然存在誤報(bào)、漏報(bào)問(wèn)題。基于模式分類(lèi)、識(shí)別算法的物體檢測(cè)計(jì)算較為復(fù)雜，一般只能針對(duì)具有較穩(wěn)定特征的物體，如：合作型(固定范圍)人臉檢測(cè)統(tǒng)計(jì)等，無(wú)法及時(shí)有效處理多類(lèi)物體聯(lián)合檢測(cè)需求。

　　運(yùn)營(yíng)級(jí)智能視頻監(jiān)控基礎(chǔ)

　　監(jiān)控的智能維度化

　　作為以安保作用為主的監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示的三個(gè)緯度監(jiān)控需求會(huì)一直存在，但重點(diǎn)將從事后取證向事中控制和事前預(yù)警轉(zhuǎn)移，以盡可能降低損失。顯而易見(jiàn)，智能視頻監(jiān)控在整個(gè)監(jiān)控體系中的占比將會(huì)越來(lái)越大，地位越來(lái)越重要。

　　智能視頻監(jiān)控架構(gòu)

　　國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商紛紛針對(duì)自己的主流運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行智能視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)架構(gòu)，架構(gòu)思路類(lèi)似，重點(diǎn)基本都放在了平臺(tái)去耦合與模塊兼容性方面。以中國(guó)移動(dòng)為例，其在千里眼平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加了獨(dú)立的智能視頻管理平臺(tái)。該平臺(tái)具備配置管理、策略管理功能，可適配不同廠家的前置分析模塊和后置分析單元，并實(shí)現(xiàn)與千里眼平臺(tái)的對(duì)接。

　　該架構(gòu)的主要特點(diǎn)如下：

　　●從邏輯上和物理上與千里眼平臺(tái)分開(kāi)，降低系統(tǒng)之間耦合程度;

　　●降低接口規(guī)范的復(fù)雜性，有利于千里眼平臺(tái)的建設(shè);

　　●實(shí)現(xiàn)對(duì)智能視頻監(jiān)控平臺(tái)的獨(dú)立管理，可根據(jù)實(shí)際需求考慮該平臺(tái)的建設(shè);

　　●實(shí)現(xiàn)智能分析產(chǎn)品的模塊化管理，可同時(shí)對(duì)接不同廠家的前置和后置產(chǎn)品。

　　與物聯(lián)網(wǎng)融合

　　視頻感知

　　眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)的三大要素是感知、連接和應(yīng)用，最核心的是感知，亦即是最前端的傳感器部分。一般概念上，傳感器包括諸如RFID、各類(lèi)感應(yīng)探頭、數(shù)據(jù)采集裝置等，而具備智能視頻分析功能的視頻采集設(shè)備，即攝像頭，實(shí)質(zhì)上也是一種更直觀和智能的傳感器，它可以通過(guò)智能視頻分析技術(shù)來(lái)感知視頻場(chǎng)景內(nèi)的目標(biāo)及其行為。隨著智能視頻分析與自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，視頻感知將成為最重要的感知技術(shù)，成為物聯(lián)網(wǎng)信息感知層最重要的技術(shù)之一。

　　現(xiàn)有成熟的主要應(yīng)用包括：

　　●分析運(yùn)動(dòng)目標(biāo)(人和物)的行為，防范周界入侵;

　　●檢測(cè)、捕捉和識(shí)別人臉，感知人的身份;

　　●感知人的流動(dòng)，用于客流統(tǒng)計(jì)和分析、公共場(chǎng)所逗留人數(shù)預(yù)警;

　　●感知人或者物的消失、出現(xiàn)，用于財(cái)產(chǎn)保全、可疑遺留物識(shí)別;

　　●感知和捕捉運(yùn)動(dòng)中的車(chē)牌，用于卡口、電子警察、非法占道車(chē)輛的車(chē)牌捕捉;

　　●感知人群聚集狀態(tài)、煙霧等各類(lèi)信息。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)的智能視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)拓展

　　到目前為止，絕大部分對(duì)智能視頻監(jiān)控的理解和應(yīng)用都還僅限于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)(周界入侵防范)，少量應(yīng)用涉及到目標(biāo)識(shí)別和視頻優(yōu)化，應(yīng)用還未得到突破，怎樣的業(yè)務(wù)才有助于拓展智能視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的藍(lán)海呢?站在物聯(lián)網(wǎng)的立場(chǎng)來(lái)看這個(gè)問(wèn)題，就很容易得到答案--物聯(lián)網(wǎng)各類(lèi)傳感器所能感知的數(shù)據(jù)和信息，合適的時(shí)候，都可以利用它們來(lái)拓展安防行業(yè)對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)方向。除了上面已經(jīng)提到過(guò)的，次聲壓、泛紅外、震動(dòng)、加速度等各類(lèi)感知技術(shù)，都可應(yīng)用于安防監(jiān)控應(yīng)用中。用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)解決安防需求，有利于推出適用于各行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)安防解決方案。所有需要用到這些信息的應(yīng)用領(lǐng)域，都有可能成為與物聯(lián)網(wǎng)融合的智能視頻監(jiān)控的用武之地，特別有利于運(yùn)營(yíng)級(jí)智能視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓，統(tǒng)一管理、配合的多攝像頭在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的穿針引線、輕靈點(diǎn)撥下，可以組合出很多以前從未想過(guò)的應(yīng)用，詳見(jiàn)后文典型應(yīng)用描述。智能視頻監(jiān)控技術(shù)，點(diǎn)亮了視頻監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用前景，也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)了新的活力。它在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控和物聯(lián)網(wǎng)之間搭建了一個(gè)暢通的橋梁，借助物聯(lián)網(wǎng)思路和技術(shù)為安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了一個(gè)有力的支撐。

　　從去年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商就準(zhǔn)備在個(gè)別省公司進(jìn)行與物聯(lián)網(wǎng)融合的智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域的嘗試，主要側(cè)重于平臺(tái)智能方面，包括平臺(tái)智能架構(gòu)與智能視頻監(jiān)控能力開(kāi)放。在平臺(tái)智能架構(gòu)方面，嘗試對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的傳感器數(shù)據(jù)通道進(jìn)行統(tǒng)一定義，利用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)傳送各類(lèi)感知數(shù)據(jù)，在運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)、報(bào)警進(jìn)行視頻聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和視頻監(jiān)控的有效融合。通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開(kāi)拓，推動(dòng)運(yùn)營(yíng)商智能管道角色和地位的建立。

　　基于云計(jì)算架構(gòu)開(kāi)放式平臺(tái)

　　融合將是未來(lái)安防行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，這不僅包括產(chǎn)品、品牌、渠道的融合，甚至也包括與異構(gòu)系統(tǒng)(如：物聯(lián)網(wǎng))等資源的強(qiáng)強(qiáng)組合。構(gòu)建開(kāi)放式的視頻監(jiān)控平臺(tái)，在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備、不同應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)互通，最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度將是整個(gè)行業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。開(kāi)放式平臺(tái)的出現(xiàn)也標(biāo)志著安防行業(yè)從局域安防走向全域安防，安防與ICT的聯(lián)系和融合更加緊密，安防行業(yè)走進(jìn)了“大聯(lián)網(wǎng)、大集成、大融合”的開(kāi)放式時(shí)代。

　　在開(kāi)放式平臺(tái)的大背景下，運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)呈現(xiàn)出以下明顯的發(fā)展趨勢(shì)：

　　基礎(chǔ)平臺(tái)與增值平臺(tái)構(gòu)架分離

　　安防一方面要支撐越來(lái)越多、越來(lái)越復(fù)雜的業(yè)務(wù)應(yīng)用特性，另一方面要提供更大的容量、更穩(wěn)定的性能、更強(qiáng)大的功能。穩(wěn)定性和多樣性有時(shí)是互相矛盾的，解決的辦法就是運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)走向分化，分化成面向基本視頻業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)和面向增值視頻業(yè)務(wù)的增值平臺(tái)。智能視頻監(jiān)控，就是一種典型的增值視頻業(yè)務(wù)。

　　開(kāi)放式平臺(tái)構(gòu)架

　　端到端縱向完全整合不符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)化、規(guī)模化規(guī)律，在任何成熟的產(chǎn)業(yè)中，其業(yè)務(wù)提供都是分層的，越靠近底層，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化的優(yōu)勢(shì)越明顯，越靠近上層，專(zhuān)業(yè)化、個(gè)性化特點(diǎn)越鮮明，相應(yīng)的增值能力也越強(qiáng)。運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)采用分層開(kāi)放架構(gòu)，提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)級(jí)增值業(yè)務(wù)接口，對(duì)上層業(yè)務(wù)屏蔽底層監(jiān)控設(shè)備管理和業(yè)務(wù)調(diào)度細(xì)節(jié)，對(duì)智能視頻監(jiān)控也不例外。

　　虛擬化部署

　　隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟、商業(yè)化滲透與應(yīng)用的逐漸增多，運(yùn)營(yíng)商正在嘗試建立統(tǒng)一的云計(jì)算平臺(tái)，從網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、計(jì)算等多方面進(jìn)行虛擬化部署。對(duì)運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)而言，可以考慮對(duì)不同類(lèi)型網(wǎng)元進(jìn)行分類(lèi)虛擬化考慮。信令類(lèi)網(wǎng)元由于數(shù)量少、處理能力要求不高、安全性要求高，可暫不采用虛擬機(jī)方式，而依然采用成熟的物理服務(wù)器方式運(yùn)行和冗余備份機(jī)制;媒體類(lèi)網(wǎng)元由于數(shù)量多，處理能力要求高、安全性要求低，可以采用虛擬化方式部署，實(shí)現(xiàn)能力動(dòng)態(tài)分配和加載。

　　運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)動(dòng)輒監(jiān)控成百上千，甚至上萬(wàn)個(gè)攝像頭，是否能自動(dòng)、有效地從海量信息中識(shí)別出關(guān)鍵目標(biāo)物體，建立圖像與事件之間的映射關(guān)系，提高監(jiān)控效率，及時(shí)、及早預(yù)警，對(duì)于避免視頻監(jiān)控系統(tǒng)淪為純粹的事后取證工具，充分發(fā)揮社會(huì)安保作用，提高視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)效率與效益，具有切實(shí)的意義。因此，運(yùn)營(yíng)商有意，也正在基于其既有的運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)體系，設(shè)計(jì)新的智能視頻監(jiān)控增值業(yè)務(wù)架構(gòu)與功能，包括智能視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)能力開(kāi)放。

　　相較于前端智能方式架構(gòu)而言，運(yùn)營(yíng)商更關(guān)注后端方式，后者對(duì)于其龐大的存量視頻監(jiān)控資源應(yīng)用與價(jià)值升級(jí)，具有更現(xiàn)實(shí)的意義。視頻智能分析本身需要的運(yùn)算量極大，服務(wù)器性能要求極高，且其所面向的需要進(jìn)行視頻智能分析的攝像頭數(shù)目眾多，而安全性要求卻正好較低，完全可以類(lèi)同運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)的媒體類(lèi)網(wǎng)元，采用虛擬化方式部署，實(shí)現(xiàn)能力動(dòng)態(tài)分配和加載。這樣，運(yùn)營(yíng)級(jí)智能視頻監(jiān)控的性能，完全可以由未來(lái)的云計(jì)算虛擬化平臺(tái)進(jìn)行保證。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是視頻監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢(shì)，運(yùn)營(yíng)級(jí)智能視頻監(jiān)控的出現(xiàn)正是這一趨勢(shì)的直接體現(xiàn)。它比普通視頻監(jiān)控具備更加強(qiáng)大的圖像處理能力，可以為用戶(hù)提供更多更高級(jí)的智能視頻分析功能和業(yè)務(wù)應(yīng)用，極大地提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)自身的能力，拓展應(yīng)用范圍，使視頻監(jiān)控資源能夠發(fā)揮更大的作用。

　　為了推動(dòng)智能視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，達(dá)到多方共贏效果，需要將監(jiān)控設(shè)備硬件供應(yīng)商、智能視頻分析軟件供應(yīng)商、分銷(xiāo)商、經(jīng)銷(xiāo)商和系統(tǒng)集成商所有這些參與者合理地組織起來(lái)，使他們能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，不斷創(chuàng)造出滿(mǎn)足最終用戶(hù)需求的全面解決方案。作為電信領(lǐng)域的集大成者，正處在往綜合信息服務(wù)提供商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型中的各大電信運(yùn)營(yíng)商，更應(yīng)該牢牢把握物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算賦予的時(shí)代機(jī)會(huì)。