解析智能監控系統五大技術具體表現形式
時間：2022-04-22 瀏覽：1157
智(zhi)能監控技(ji)術(shu)已經在不少(shao)獨(du)立的領域(yu)有(you)所發(fa)展，但目(mu)前(qian)還未出(chu)現比較完(wan)美的綜合(he)性的解決方(fang)案(an)，筆者根據多年的工(gong)作實踐(jian)，結合(he)現在的計算機技(ji)術(shu)發(fa)展，提出(chu)以下(xia)五個(ge)技(ji)術(shu)方(fang)面的設想。
智(zhi)能碼流(liu)技術
智能(neng)碼流(liu)，是系統根據圖像(xiang)(xiang)識別后，根據畫(hua)面運(yun)(yun)動(dong)主體(ti)(ti)的運(yun)(yun)動(dong)速(su)度(du)，將正常(chang)(chang)(chang)錄制的視(shi)(shi)頻進(jin)行(xing)碼流(liu)調整，進(jin)行(xing)最后的視(shi)(shi)頻存儲。對(dui)于(yu)運(yun)(yun)動(dong)慢的運(yun)(yun)動(dong)主體(ti)(ti)，碼流(liu)記(ji)錄甚(shen)至(zhi)可以(yi)(yi)低至(zhi)8幀(zhen)/秒(fps)以(yi)(yi)下，對(dui)于(yu)正常(chang)(chang)(chang)速(su)度(du)運(yun)(yun)動(dong)的主體(ti)(ti)，碼流(liu)設定正常(chang)(chang)(chang)的25fps，對(dui)于(yu)敏感圖像(xiang)(xiang)的運(yun)(yun)動(dong)物體(ti)(ti)的視(shi)(shi)頻碼流(liu)可設定在30fps以(yi)(yi)上。對(dui)于(yu)高(gao)速(su)的運(yun)(yun)動(dong)主體(ti)(ti)，在高(gao)速(su)攝(she)像(xiang)(xiang)機(ji)的配合下，碼流(liu)可高(gao)達1000fps以(yi)(yi)上。智能(neng)碼流(liu)技(ji)術，可以(yi)(yi)減少非敏感圖像(xiang)(xiang)占用視(shi)(shi)頻存儲資源，從而對(dui)敏感圖像(xiang)(xiang)提供了充裕(yu)的記(ji)載能(neng)力。
動(dong)態區域自適(shi)應的智能監控技術(shu)
以(yi)某車(che)庫視頻監(jian)控(kong)畫(hua)(hua)面(mian)為例(li)，畫(hua)(hua)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)敏感(gan)信息(xi)為運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)車(che)輛和人。不(bu)敏感(gan)畫(hua)(hua)面(mian)是背景(jing)(地(di)面(mian)和屋(wu)頂(ding)(ding))。但在(zai)實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)(de)視頻記錄中(zhong)，背景(jing)(地(di)面(mian)和屋(wu)頂(ding)(ding))占據了50%以(yi)上的(de)(de)(de)(de)存(cun)儲(chu)(chu)空(kong)(kong)間(jian)。通過圖(tu)像識別技(ji)術(shu)，可以(yi)判(pan)定固定背景(jing)與運(yun)動(dong)(dong)物體圖(tu)像，因而，具備了只在(zai)記載畫(hua)(hua)面(mian)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)有(you)運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)可能(neng)。動(dong)(dong)態區域智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)，就是只記載除(chu)背景(jing)以(yi)外的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)物體，從(cong)(cong)而大大減少了視頻存(cun)儲(chu)(chu)空(kong)(kong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)，相同的(de)(de)(de)(de)存(cun)儲(chu)(chu)空(kong)(kong)間(jian)，可保留的(de)(de)(de)(de)視頻時間(jian)長度可以(yi)成倍(bei)提高。攝像系(xi)統(tong)，通過圖(tu)像識別技(ji)術(shu)，可以(yi)智(zhi)能(neng)學習(xi)，判(pan)斷哪些(xie)圖(tu)像是背景(jing)，即(ji)便是由云臺控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)攝像頭，通過設定的(de)(de)(de)(de)時間(jian)內的(de)(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)學習(xi)，也可以(yi)自(zi)動(dong)(dong)判(pan)定錄制(zhi)(zhi)視頻中(zhong)的(de)(de)(de)(de)新背景(jing)，從(cong)(cong)而實(shi)(shi)現對(dui)運(yun)動(dong)(dong)物體圖(tu)像的(de)(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)。
非敏(min)感區域的低(di)碼流記(ji)載技術
視(shi)頻上方的(de)(de)25%到30%的(de)(de)區(qu)域(yu)，通常是(shi)天空或(huo)建筑的(de)(de)頂(ding)部(bu)圖(tu)像(xiang)，基本(ben)屬于敏(min)感(gan)(gan)要素(su)不太可能出現的(de)(de)區(qu)域(yu)。如某些典(dian)型監控圖(tu)像(xiang)中的(de)(de)紅色馬賽克部(bu)分的(de)(de)圖(tu)像(xiang)，基本(ben)不會含有人們關心的(de)(de)視(shi)頻內容，因此可以(yi)把(ba)視(shi)頻圖(tu)像(xiang)的(de)(de)非敏(min)感(gan)(gan)區(qu)域(yu)的(de)(de)忽略或(huo)者用(yong)低碼流(liu)另外(wai)記(ji)錄，只(zhi)需(xu)在(zai)(zai)回放的(de)(de)時候與高碼流(liu)的(de)(de)視(shi)頻做一(yi)個同(tong)步。值得說明的(de)(de)是(shi)，非敏(min)感(gan)(gan)區(qu)域(yu)在(zai)(zai)不同(tong)應用(yong)場(chang)(chang)景，各(ge)有不同(tong)，有的(de)(de)也許(xu)在(zai)(zai)視(shi)頻圖(tu)像(xiang)的(de)(de)下方，有的(de)(de)監控場(chang)(chang)景，非敏(min)感(gan)(gan)區(qu)域(yu)是(shi)不規則的(de)(de)，可以(yi)在(zai)(zai)視(shi)頻監控系(xi)統安(an)置好后(hou)，根據實(shi)際情況(kuang)再進行應用(yong)層面的(de)(de)人工設定。
序列幀視頻文件分布(bu)存儲技(ji)術(shu)
把(ba)視頻在(zai)一秒(miao)內產生的幀為(wei)標識成(cheng)序(xu)列(lie)(lie)幀，同時編制(zhi)存(cun)儲與播放序(xu)列(lie)(lie)，把(ba)不同序(xu)列(lie)(lie)的幀劃分為(wei)數個(ge)文件存(cun)儲；單(dan)個(ge)幀序(xu)列(lie)(lie)文件可以單(dan)獨播放，效(xiao)果(guo)等同于低碼流(liu)記錄(lu)的視頻效(xiao)果(guo)。
所有幀序(xu)列(lie)(lie)可以合(he)成完全視(shi)(shi)(shi)頻(pin)一(yi)(yi)起播放時，則是高清(qing)(或(huo)標清(qing))的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)效果(guo)。當需要(yao)回收存(cun)儲(chu)空間(jian)的(de)(de)時候(hou)，可按存(cun)儲(chu)策略規劃，先(xian)將一(yi)(yi)部分序(xu)列(lie)(lie)幀視(shi)(shi)(shi)頻(pin)文(wen)件(jian)所占(zhan)的(de)(de)區域覆蓋。另(ling)一(yi)(yi)部份則保存(cun)下(xia)來，從(cong)而(er)(er)更有效的(de)(de)利用存(cun)儲(chu)空間(jian)。例(li)如按原存(cun)儲(chu)能力可以保留(liu)1個(ge)月(yue)(yue)的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)數據(ju)，經過視(shi)(shi)(shi)頻(pin)幀文(wen)件(jian)的(de)(de)分布存(cun)儲(chu)后，可以保留(liu)數個(ge)月(yue)(yue)的(de)(de)有選擇的(de)(de)序(xu)列(lie)(lie)幀視(shi)(shi)(shi)頻(pin)的(de)(de)文(wen)件(jian)數據(ju)。對(dui)已保留(liu)了(le)中(zhong)長期(qi)的(de)(de)序(xu)列(lie)(lie)幀視(shi)(shi)(shi)頻(pin)文(wen)件(jian)進行部分覆蓋，實現淡(dan)入淡(dan)出式(shi)的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)逐漸丟棄，長期(qi)保留(liu)的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)數據(ju)不是一(yi)(yi)下(xia)完全消失，而(er)(er)是慢慢的(de)(de)消失、丟棄。從(cong)而(er)(er)最大限度(du)地延(yan)長監控視(shi)(shi)(shi)頻(pin)保留(liu)的(de)(de)時間(jian)。
基(ji)于以(yi)上(shang)五種技術的智能視頻監(jian)控的視頻流
如圖1所示，智(zhi)能(neng)監(jian)(jian)控(kong)的(de)(de)視頻(pin)(pin)流，是經過一系(xi)列的(de)(de)不(bu)同邏輯層面的(de)(de)圖像識別(bie)，進行的(de)(de)智(zhi)能(neng)判(pan)斷后進行錄制、存(cun)儲(chu)(chu)的(de)(de)。其中動態區域自適應(ying)的(de)(de)智(zhi)能(neng)監(jian)(jian)控(kong)技(ji)術(shu)、非敏感的(de)(de)低碼流記載技(ji)術(shu)的(de)(de)運用可(ke)以根據(ju)實際需要，貫穿在整(zheng)個(ge)存(cun)儲(chu)(chu)過程；或者根據(ju)應(ying)用層面的(de)(de)人工設定，有選(xuan)擇地實施。圖像識別(bie)從初步識別(bie)，到精細識別(bie)，按需要分(fen)層次進行。對視頻(pin)(pin)圖像識別(bie)的(de)(de)采(cai)樣頻(pin)(pin)率(lv)，可(ke)以根據(ju)需要，設定具體(ti)頻(pin)(pin)率(lv)，不(bu)需要對每一幀(zhen)的(de)(de)圖像都識別(bie)。
智(zhi)能碼流(liu)技術
智能(neng)碼流(liu)，是系統根據圖像(xiang)(xiang)識別后，根據畫(hua)面運(yun)(yun)動(dong)主體(ti)(ti)的運(yun)(yun)動(dong)速(su)度(du)，將正常(chang)(chang)(chang)錄制的視(shi)(shi)頻進(jin)行(xing)碼流(liu)調整，進(jin)行(xing)最后的視(shi)(shi)頻存儲。對(dui)于(yu)運(yun)(yun)動(dong)慢的運(yun)(yun)動(dong)主體(ti)(ti)，碼流(liu)記(ji)錄甚(shen)至(zhi)可以(yi)(yi)低至(zhi)8幀(zhen)/秒(fps)以(yi)(yi)下，對(dui)于(yu)正常(chang)(chang)(chang)速(su)度(du)運(yun)(yun)動(dong)的主體(ti)(ti)，碼流(liu)設定正常(chang)(chang)(chang)的25fps，對(dui)于(yu)敏感圖像(xiang)(xiang)的運(yun)(yun)動(dong)物體(ti)(ti)的視(shi)(shi)頻碼流(liu)可設定在30fps以(yi)(yi)上。對(dui)于(yu)高(gao)速(su)的運(yun)(yun)動(dong)主體(ti)(ti)，在高(gao)速(su)攝(she)像(xiang)(xiang)機(ji)的配合下，碼流(liu)可高(gao)達1000fps以(yi)(yi)上。智能(neng)碼流(liu)技(ji)術，可以(yi)(yi)減少非敏感圖像(xiang)(xiang)占用視(shi)(shi)頻存儲資源，從而對(dui)敏感圖像(xiang)(xiang)提供了充裕(yu)的記(ji)載能(neng)力。
動(dong)態區域自適(shi)應的智能監控技術(shu)
以(yi)某車(che)庫視頻監(jian)控(kong)畫(hua)(hua)面(mian)為例(li)，畫(hua)(hua)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)敏感(gan)信息(xi)為運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)車(che)輛和人。不(bu)敏感(gan)畫(hua)(hua)面(mian)是背景(jing)(地(di)面(mian)和屋(wu)頂(ding)(ding))。但在(zai)實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)(de)視頻記錄中(zhong)，背景(jing)(地(di)面(mian)和屋(wu)頂(ding)(ding))占據了50%以(yi)上的(de)(de)(de)(de)存(cun)儲(chu)(chu)空(kong)(kong)間(jian)。通過圖(tu)像識別技(ji)術(shu)，可以(yi)判(pan)定固定背景(jing)與運(yun)動(dong)(dong)物體圖(tu)像，因而，具備了只在(zai)記載畫(hua)(hua)面(mian)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)有(you)運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)可能(neng)。動(dong)(dong)態區域智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)，就是只記載除(chu)背景(jing)以(yi)外的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)物體，從(cong)(cong)而大大減少了視頻存(cun)儲(chu)(chu)空(kong)(kong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)，相同的(de)(de)(de)(de)存(cun)儲(chu)(chu)空(kong)(kong)間(jian)，可保留的(de)(de)(de)(de)視頻時間(jian)長度可以(yi)成倍(bei)提高。攝像系(xi)統(tong)，通過圖(tu)像識別技(ji)術(shu)，可以(yi)智(zhi)能(neng)學習(xi)，判(pan)斷哪些(xie)圖(tu)像是背景(jing)，即(ji)便是由云臺控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)攝像頭，通過設定的(de)(de)(de)(de)時間(jian)內的(de)(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)學習(xi)，也可以(yi)自(zi)動(dong)(dong)判(pan)定錄制(zhi)(zhi)視頻中(zhong)的(de)(de)(de)(de)新背景(jing)，從(cong)(cong)而實(shi)(shi)現對(dui)運(yun)動(dong)(dong)物體圖(tu)像的(de)(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)。
非敏(min)感區域的低(di)碼流記(ji)載技術
視(shi)頻上方的(de)(de)25%到30%的(de)(de)區(qu)域(yu)，通常是(shi)天空或(huo)建筑的(de)(de)頂(ding)部(bu)圖(tu)像(xiang)，基本(ben)屬于敏(min)感(gan)(gan)要素(su)不太可能出現的(de)(de)區(qu)域(yu)。如某些典(dian)型監控圖(tu)像(xiang)中的(de)(de)紅色馬賽克部(bu)分的(de)(de)圖(tu)像(xiang)，基本(ben)不會含有人們關心的(de)(de)視(shi)頻內容，因此可以(yi)把(ba)視(shi)頻圖(tu)像(xiang)的(de)(de)非敏(min)感(gan)(gan)區(qu)域(yu)的(de)(de)忽略或(huo)者用(yong)低碼流(liu)另外(wai)記(ji)錄，只(zhi)需(xu)在(zai)(zai)回放的(de)(de)時候與高碼流(liu)的(de)(de)視(shi)頻做一(yi)個同(tong)步。值得說明的(de)(de)是(shi)，非敏(min)感(gan)(gan)區(qu)域(yu)在(zai)(zai)不同(tong)應用(yong)場(chang)(chang)景，各(ge)有不同(tong)，有的(de)(de)也許(xu)在(zai)(zai)視(shi)頻圖(tu)像(xiang)的(de)(de)下方，有的(de)(de)監控場(chang)(chang)景，非敏(min)感(gan)(gan)區(qu)域(yu)是(shi)不規則的(de)(de)，可以(yi)在(zai)(zai)視(shi)頻監控系(xi)統安(an)置好后(hou)，根據實(shi)際情況(kuang)再進行應用(yong)層面的(de)(de)人工設定。
人臉(lian)/車(che)輛識(shi)別(bie)(或其他敏感移動(dong)物體(ti))驅動(dong)高(gao)清攝錄技術
在(zai)特殊的(de)場景(jing)下，比(bi)如大樓的(de)進口處、電梯等地方，人(ren)臉(lian)是敏(min)感(gan)圖(tu)(tu)像。在(zai)車庫內、小區的(de)進出口處，車輛及(ji)其號牌(pai)是敏(min)感(gan)圖(tu)(tu)像。若全部用(yong)高(gao)(gao)清(qing)的(de)視頻固然可以滿足監(jian)控需(xu)求，但視頻存(cun)(cun)儲，特別(bie)(bie)是長(chang)時間的(de)保(bao)存(cun)(cun)就(jiu)會需(xu)要海量的(de)存(cun)(cun)儲空間；若根據圖(tu)(tu)像識別(bie)(bie)技術，判斷(duan)出現設定(ding)的(de)敏(min)感(gan)圖(tu)(tu)像的(de)時候，才驅動(dong)攝(she)像頭啟動(dong)高(gao)(gao)清(qing)記(ji)錄(lu)，對于一般的(de)非敏(min)感(gan)圖(tu)(tu)像，則啟動(dong)標清(qing)甚至低(di)碼率的(de)視頻流(liu)來記(ji)錄(lu)。這樣(yang)高(gao)(gao)清(qing)與標清(qing)相結合的(de)監(jian)控記(ji)錄(lu)，即保(bao)證了記(ji)錄(lu)敏(min)感(gan)圖(tu)(tu)像的(de)質量，同(tong)時又較大程度上減少了視頻存(cun)(cun)儲量。序列幀視頻文件分布(bu)存儲技(ji)術(shu)
把(ba)視頻在(zai)一秒(miao)內產生的幀為(wei)標識成(cheng)序(xu)列(lie)(lie)幀，同時編制(zhi)存(cun)儲與播放序(xu)列(lie)(lie)，把(ba)不同序(xu)列(lie)(lie)的幀劃分為(wei)數個(ge)文件存(cun)儲；單(dan)個(ge)幀序(xu)列(lie)(lie)文件可以單(dan)獨播放，效(xiao)果(guo)等同于低碼流(liu)記錄(lu)的視頻效(xiao)果(guo)。
所有幀序(xu)列(lie)(lie)可以合(he)成完全視(shi)(shi)(shi)頻(pin)一(yi)(yi)起播放時，則是高清(qing)(或(huo)標清(qing))的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)效果(guo)。當需要(yao)回收存(cun)儲(chu)空間(jian)的(de)(de)時候(hou)，可按存(cun)儲(chu)策略規劃，先(xian)將一(yi)(yi)部分序(xu)列(lie)(lie)幀視(shi)(shi)(shi)頻(pin)文(wen)件(jian)所占(zhan)的(de)(de)區域覆蓋。另(ling)一(yi)(yi)部份則保存(cun)下(xia)來，從(cong)而(er)(er)更有效的(de)(de)利用存(cun)儲(chu)空間(jian)。例(li)如按原存(cun)儲(chu)能力可以保留(liu)1個(ge)月(yue)(yue)的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)數據(ju)，經過視(shi)(shi)(shi)頻(pin)幀文(wen)件(jian)的(de)(de)分布存(cun)儲(chu)后，可以保留(liu)數個(ge)月(yue)(yue)的(de)(de)有選擇的(de)(de)序(xu)列(lie)(lie)幀視(shi)(shi)(shi)頻(pin)的(de)(de)文(wen)件(jian)數據(ju)。對(dui)已保留(liu)了(le)中(zhong)長期(qi)的(de)(de)序(xu)列(lie)(lie)幀視(shi)(shi)(shi)頻(pin)文(wen)件(jian)進行部分覆蓋，實現淡(dan)入淡(dan)出式(shi)的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)逐漸丟棄，長期(qi)保留(liu)的(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)數據(ju)不是一(yi)(yi)下(xia)完全消失，而(er)(er)是慢慢的(de)(de)消失、丟棄。從(cong)而(er)(er)最大限度(du)地延(yan)長監控視(shi)(shi)(shi)頻(pin)保留(liu)的(de)(de)時間(jian)。
基(ji)于以(yi)上(shang)五種技術的智能視頻監(jian)控的視頻流
如圖1所示，智(zhi)能(neng)監(jian)(jian)控(kong)的(de)(de)視頻(pin)(pin)流，是經過一系(xi)列的(de)(de)不(bu)同邏輯層面的(de)(de)圖像識別(bie)，進行的(de)(de)智(zhi)能(neng)判(pan)斷后進行錄制、存(cun)儲(chu)(chu)的(de)(de)。其中動態區域自適應(ying)的(de)(de)智(zhi)能(neng)監(jian)(jian)控(kong)技(ji)術(shu)、非敏感的(de)(de)低碼流記載技(ji)術(shu)的(de)(de)運用可(ke)以根據(ju)實際需要，貫穿在整(zheng)個(ge)存(cun)儲(chu)(chu)過程；或者根據(ju)應(ying)用層面的(de)(de)人工設定，有選(xuan)擇地實施。圖像識別(bie)從初步識別(bie)，到精細識別(bie)，按需要分(fen)層次進行。對視頻(pin)(pin)圖像識別(bie)的(de)(de)采(cai)樣頻(pin)(pin)率(lv)，可(ke)以根據(ju)需要，設定具體(ti)頻(pin)(pin)率(lv)，不(bu)需要對每一幀(zhen)的(de)(de)圖像都識別(bie)。
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