基本介紹
- 中文名：IVS 智慧型視頻監控
- 外文名：Intelligent Video Surveillance
- 功能分類：視頻內容分析和視頻診斷
- 相關技術：計算機強大的數據處理功能
發展過程,技術特點,如何選型,套用案例,
發展過程
2000年以前，IVS受限於自身技術發展及計算機處理速度的限制，一直未進入實戰階段。而後，隨著視頻分析技術的不斷發展以及計算機處理能力的不斷提高，視頻分析技術逐漸成為研究熱點。2001年911事件後，美國在安防科研方面大大加強了投資力度，這也帶動了許多研究機構和公司紛紛開始安防技術的研發，智慧型視頻分析就是其中的一個主要方向。現今，視頻監控己經廣泛的套用於平安城市、金融、樓宇、交通等領域，城市級的視頻聯網系統也在全國建設的如火如荼，視頻監控系統規模越來越大，現有技術手段和人力很難保證及時性和有效性，更多時候，視頻監控系統僅僅用於事後取證。因此，對智慧型視頻監控系統的需求變得越來越迫切。
目前市場上，國外廠商的IVS技術占據了領先的地位，這來自於長期的發展和積累，以及政府強有力的支持；國內廠商雖然起步較晚，但通過與領先廠商的技術合作，結合自主研發，已取得長足的進步。總體上看，目前IVS的效果與人們想像中的期待還有不小的差距，IVS系統雖然不能達到美國大片中表現的那么厲害，但與傳統視頻監控相比，確實大大提高了監控系統的效率和有效性，市場需求決定了智慧型化監控系統未來的主導地位。智慧型視頻監控的優勢主要體現在如下幾點：
1) 監控效率更高
全天候動態監控，克服了人力疲憊的局限性，有效降低誤報和漏報機率，提高監控效率。
2) 監控範圍更大
智慧型視頻監控覆蓋的是一個面，不容易被繞過，變相增大了監控範圍；
3) 報警實時性更好
智慧型視頻監控反應更快，智慧型視頻監控能在威脅發生之時，甚至在事件發生之前實現“預警”，以便更好的處理各種突發事件。
技術特點
IVS通過預先設定規則，針對“條件、對象、事件”來進行判斷，從畫面中分離出對象和背景，進而掌握對象的行為，判斷“對象”是否觸發“條件”，進而引發“事件”，再根據預案，主動反饋信息。
IVS實現方式及技術特點：
1、前端嵌入式設備
將智慧型算法集成到前端攝像機或編碼器中，實現相應的智慧型分析功能。前端設備通過嵌入智慧型算法實現對視頻內容的分析，系統壓力分散在各個前端設備上。由於所有的智慧型分析功能都通過前端設備實現，而前端設備的CPU資源有限，往往需要提高前端設備配置或使用專用的視頻分析設備協同工作，完成數據分析。
優勢：視頻無需遠程傳輸到後台做處理，實時性好、系統工作穩定；
劣勢：前端系統處理資源有限，無法完成複雜的視頻分析工作，而且功能升級潛力有限。
適用於功能相對固定，功能需求變化不大的場所。
2、後端智慧型分析伺服器
將視頻傳輸至後端伺服器，通過運行在後端伺服器的分析軟體對前端傳輸回來的視頻圖像進行智慧型化分析，在採用後端智慧型分析伺服器的系統中，前端視頻設備只負責將視頻信息傳輸至後端，而不做任何分析工作，系統壓力集中在後端伺服器上。
優勢：利用後端實現，不用更改前端現有配置，施工簡單，適用於已建系統無縫融合智慧型分析功能，同時後端分析功能可靈活定義、以算法疊加方式實現複雜的組合分析，套用更加廣泛。並且，通過後端伺服器軟體升級，可擴展新的智慧型分析功能。
劣勢：採用這種實現方式對後端管理資源帶來較大壓力，依賴於智慧型分析伺服器的處理能力，需要通過提高后端處理性能來實現。如提高伺服器配置、增加伺服器數量等，成本相對較高。另，由於網路延時丟包等問題引起的實時性和準確性稍差。
適用於功能需求多、擴展性要求高，資金充裕的大型系統。
3、前端、後端相結合的實現方式
相較前兩種方式更合理、更平衡的折中方式。一方面，充分利用前端設備所富餘的處理能力實現部分簡單的智慧型分析功能，另一方面，後端視頻軟體則集中資源實現更複雜的分析功能，如車牌識別、行為識別等。智慧型視頻分析的壓力可更為均衡地分布在前端設備和後端伺服器上，根據情況靈活配置，系統架構更為合理。許多廠商已開始嘗試採用前後端並重的布局，這可能是智慧型視頻監控發展的一個方向，因為前後端有各自的優缺點，不存在誰完全替代誰之說。關鍵是靈活，易於實現，成本控制。
如何選型
智慧型視頻監控系統在不斷增長的市場需求的帶動下，已成為各廠商大力發展的套用新熱點。具有高性價比和實用性的智慧型視頻分析系統正在不斷推出，並在各種項目中發揮著極為重要的作用。如何選擇適合的IVS系統成為大家的關注的焦點，下面就IVS如何選型與大家分享一下我們的經驗：
1、識別率和準確性
這是大家最關心的指標之一。IVS系統的識別率，與攝像機放置的位置、角度、距離、畫面清晰度、畫面複雜程度、背景環境、光照等條件息息相關，IVS選型測試中要儘量模擬實際的套用環境。在不同測試條件下，測試結果差異巨大。例如早、中、晚各時間段，由於背景光線、人流量、車流量等因素差異，會對測試結果產生重大影響。儘可能模擬現場環境去驗證IVS的識別率和準確性，對比廠商定義的標準條件和實際套用環境的差異，再根據測試結果判斷綜合判斷，很可能實際套用的現場條件遠遠達不到廠商定義的條件，使得增加IVS達不到預期效果，單純的談識別率和準確性是沒有意義的。
2、算法先進性
一般來講，同等條件下，算法越先進，識別率和準確率越高，占用資源越少，伺服器能夠同時處理的視頻路數越多。對智慧型算法的考察，一方面體現在識別率和準確性上，另一方面對系統整體成本、後期功能擴展也產生重要影響。
3、穩定性、兼容性
智慧型視頻監控系統通常是7 x 24小時的運行，穩定性非常重要。此外，數字碼流的兼容能力也是考慮重點之一，綁定的IVS產品，針對特定品牌的IPC、編碼器，容易造成局限性。優秀的IVS產品，應能夠兼容各主流廠商的數字碼流，並隨著套用系統的擴展不斷適應、升級。
4、開放性、擴展性、靈活性、定製化能力
各廠商的視頻分析軟體都有自己的獨特算法，難於標準化。市場上沒有統一的標準，因此算法SDK、系統SDK等都需要能夠單獨提供，並且針對性的設計各種接口，迅速集成第三方SDK、平台。功能上應易於拆分和組合，以便彈性的調整。同時，支持多種部署方式，在不同套用環境中進行定製最佳化，以達到最佳的效果。
用戶在選型時，首先需要了解自己所需的功能在技術上的成熟度和實際套用的情況。其次，模擬現場環境實際測試，根據現場環境特別最佳化，進行驗證性測試。
套用案例
朝陽區圖像信息系統於2008年完成建設，通過建立45個街鄉匯聚節點平台、85個指揮中心，新建、整合了5000路不同廠商的數字圖像資源，形成了區級圖像信息資源共享平台，並先後對2008北京奧運、2009年國慶閱兵、2010年世界武術博覽會等重大活動提供了安保服務，為朝陽區城市管理提供了視頻支撐服務。在3年多的運行、維護工作中，攝像機畫面質量、控制功能檢測成為維護工作的重難點，常常花費大量的時間和人力來進行巡檢工作，並且不同的維護人員對相同畫面的圖像質量是否合格判斷不一，對整個系統的維護工作帶來不小的麻煩。2009年，朝陽區圖像信息系統引入東方網力IVS 視頻診斷系統，通過對視頻圖像的各種參數進行檢測，對比預設的標準參數，自動判斷不符合標準的視頻，並發出報警信息、形成統計報表。在只使用1台視頻診斷伺服器的情況下，完成5000路視頻圖像的自動巡檢僅需要1小時，為系統的維護工作帶來巨大的便利。
東方網力IVS視頻診斷的主要功能如下：
1、 視頻丟失檢測
2、圖像噪聲檢測
3、雪花檢測
4、銳化檢測
5、抖動檢測
6、遮擋檢測
7、色彩檢測
8、亮度檢測
9、雲台控制檢測
視頻診斷界面
視頻診斷結果統計