解析智能監控系統五大技術(shù)具體表現形式
時(shí)間：2022-04-22 瀏覽：1482
智能監控技術(shù)已經(jīng)在不少獨立的領(lǐng)域有所發(fā)展，但目前還未出現比較完美的綜合性的解決方案，筆者根據多年的工作實(shí)踐，結合現在的計算機技術(shù)發(fā)展，提出以下五個(gè)技術(shù)方面的設想。
智能碼流技術(shù)
智能碼流，是系統根據圖像識別后，根據畫(huà)面運動(dòng)主體的運動(dòng)速度，將正常錄制的視頻進(jìn)行碼流調整，進(jìn)行最后的視頻存儲。對于運動(dòng)慢的運動(dòng)主體，碼流記錄甚至可以低至8幀/秒(fps)以下，對于正常速度運動(dòng)的主體，碼流設定正常的25fps，對于敏感圖像的運動(dòng)物體的視頻碼流可設定在30fps以上。對于高速的運動(dòng)主體，在高速攝像機的配合下，碼流可高達1000fps以上。智能碼流技術(shù)，可以減少非敏感圖像占用視頻存儲資源，從而對敏感圖像提供了充裕的記載能力。
動(dòng)態(tài)區域自適應的智能監控技術(shù)
以某車(chē)庫視頻監控畫(huà)面為例，畫(huà)面上的敏感信息為運動(dòng)的車(chē)輛和人。不敏感畫(huà)面是背景(地面和屋頂)。但在實(shí)際的視頻記錄中，背景(地面和屋頂)占據了50%以上的存儲空間。通過(guò)圖像識別技術(shù)，可以判定固定背景與運動(dòng)物體圖像，因而，具備了只在記載畫(huà)面的中有運動(dòng)的技術(shù)可能。動(dòng)態(tài)區域智能監控，就是只記載除背景以外的運動(dòng)物體，從而大大減少了視頻存儲空間的需求，相同的存儲空間，可保留的視頻時(shí)間長(cháng)度可以成倍提高。攝像系統，通過(guò)圖像識別技術(shù)，可以智能學(xué)習，判斷哪些圖像是背景，即便是由云臺控制的攝像頭，通過(guò)設定的時(shí)間內的自動(dòng)學(xué)習，也可以自動(dòng)判定錄制視頻中的新背景，從而實(shí)現對運動(dòng)物體圖像的智能監控。
非敏感區域的低碼流記載技術(shù)
視頻上方的25%到30%的區域，通常是天空或建筑的頂部圖像，基本屬于敏感要素不太可能出現的區域。如某些典型監控圖像中的紅色馬賽克部分的圖像，基本不會(huì )含有人們關(guān)心的視頻內容，因此可以把視頻圖像的非敏感區域的忽略或者用低碼流另外記錄，只需在回放的時(shí)候與高碼流的視頻做一個(gè)同步。值得說(shuō)明的是，非敏感區域在不同應用場(chǎng)景，各有不同，有的也許在視頻圖像的下方，有的監控場(chǎng)景，非敏感區域是不規則的，可以在視頻監控系統安置好后，根據實(shí)際情況再進(jìn)行應用層面的人工設定。
序列幀視頻文件分布存儲技術(shù)
把視頻在一秒內產(chǎn)生的幀為標識成序列幀，同時(shí)編制存儲與播放序列，把不同序列的幀劃分為數個(gè)文件存儲；單個(gè)幀序列文件可以單獨播放，效果等同于低碼流記錄的視頻效果。
所有幀序列可以合成完全視頻一起播放時(shí)，則是高清(或標清)的視頻效果。當需要回收存儲空間的時(shí)候，可按存儲策略規劃，先將一部分序列幀視頻文件所占的區域覆蓋。另一部份則保存下來(lái)，從而更有效的利用存儲空間。例如按原存儲能力可以保留1個(gè)月的視頻數據，經(jīng)過(guò)視頻幀文件的分布存儲后，可以保留數個(gè)月的有選擇的序列幀視頻的文件數據。對已保留了中長(cháng)期的序列幀視頻文件進(jìn)行部分覆蓋，實(shí)現淡入淡出式的視頻逐漸丟棄，長(cháng)期保留的視頻數據不是一下完全消失，而是慢慢的消失、丟棄。從而最大限度地延長(cháng)監控視頻保留的時(shí)間。
基于以上五種技術(shù)的智能視頻監控的視頻流
如圖1所示，智能監控的視頻流，是經(jīng)過(guò)一系列的不同邏輯層面的圖像識別，進(jìn)行的智能判斷后進(jìn)行錄制、存儲的。其中動(dòng)態(tài)區域自適應的智能監控技術(shù)、非敏感的低碼流記載技術(shù)的運用可以根據實(shí)際需要，貫穿在整個(gè)存儲過(guò)程；或者根據應用層面的人工設定，有選擇地實(shí)施。圖像識別從初步識別，到精細識別，按需要分層次進(jìn)行。對視頻圖像識別的采樣頻率，可以根據需要，設定具體頻率，不需要對每一幀的圖像都識別。
智能碼流技術(shù)
智能碼流，是系統根據圖像識別后，根據畫(huà)面運動(dòng)主體的運動(dòng)速度，將正常錄制的視頻進(jìn)行碼流調整，進(jìn)行最后的視頻存儲。對于運動(dòng)慢的運動(dòng)主體，碼流記錄甚至可以低至8幀/秒(fps)以下，對于正常速度運動(dòng)的主體，碼流設定正常的25fps，對于敏感圖像的運動(dòng)物體的視頻碼流可設定在30fps以上。對于高速的運動(dòng)主體，在高速攝像機的配合下，碼流可高達1000fps以上。智能碼流技術(shù)，可以減少非敏感圖像占用視頻存儲資源，從而對敏感圖像提供了充裕的記載能力。
動(dòng)態(tài)區域自適應的智能監控技術(shù)
以某車(chē)庫視頻監控畫(huà)面為例，畫(huà)面上的敏感信息為運動(dòng)的車(chē)輛和人。不敏感畫(huà)面是背景(地面和屋頂)。但在實(shí)際的視頻記錄中，背景(地面和屋頂)占據了50%以上的存儲空間。通過(guò)圖像識別技術(shù)，可以判定固定背景與運動(dòng)物體圖像，因而，具備了只在記載畫(huà)面的中有運動(dòng)的技術(shù)可能。動(dòng)態(tài)區域智能監控，就是只記載除背景以外的運動(dòng)物體，從而大大減少了視頻存儲空間的需求，相同的存儲空間，可保留的視頻時(shí)間長(cháng)度可以成倍提高。攝像系統，通過(guò)圖像識別技術(shù)，可以智能學(xué)習，判斷哪些圖像是背景，即便是由云臺控制的攝像頭，通過(guò)設定的時(shí)間內的自動(dòng)學(xué)習，也可以自動(dòng)判定錄制視頻中的新背景，從而實(shí)現對運動(dòng)物體圖像的智能監控。
非敏感區域的低碼流記載技術(shù)
視頻上方的25%到30%的區域，通常是天空或建筑的頂部圖像，基本屬于敏感要素不太可能出現的區域。如某些典型監控圖像中的紅色馬賽克部分的圖像，基本不會(huì )含有人們關(guān)心的視頻內容，因此可以把視頻圖像的非敏感區域的忽略或者用低碼流另外記錄，只需在回放的時(shí)候與高碼流的視頻做一個(gè)同步。值得說(shuō)明的是，非敏感區域在不同應用場(chǎng)景，各有不同，有的也許在視頻圖像的下方，有的監控場(chǎng)景，非敏感區域是不規則的，可以在視頻監控系統安置好后，根據實(shí)際情況再進(jìn)行應用層面的人工設定。
人臉/車(chē)輛識別(或其他敏感移動(dòng)物體)驅動(dòng)高清攝錄技術(shù)
在特殊的場(chǎng)景下，比如大樓的進(jìn)口處、電梯等地方，人臉是敏感圖像。在車(chē)庫內、小區的進(jìn)出口處，車(chē)輛及其號牌是敏感圖像。若全部用高清的視頻固然可以滿(mǎn)足監控需求，但視頻存儲，特別是長(cháng)時(shí)間的保存就會(huì )需要海量的存儲空間；若根據圖像識別技術(shù)，判斷出現設定的敏感圖像的時(shí)候，才驅動(dòng)攝像頭啟動(dòng)高清記錄，對于一般的非敏感圖像，則啟動(dòng)標清甚至低碼率的視頻流來(lái)記錄。這樣高清與標清相結合的監控記錄，即保證了記錄敏感圖像的質(zhì)量，同時(shí)又較大程度上減少了視頻存儲量。序列幀視頻文件分布存儲技術(shù)
把視頻在一秒內產(chǎn)生的幀為標識成序列幀，同時(shí)編制存儲與播放序列，把不同序列的幀劃分為數個(gè)文件存儲；單個(gè)幀序列文件可以單獨播放，效果等同于低碼流記錄的視頻效果。
所有幀序列可以合成完全視頻一起播放時(shí)，則是高清(或標清)的視頻效果。當需要回收存儲空間的時(shí)候，可按存儲策略規劃，先將一部分序列幀視頻文件所占的區域覆蓋。另一部份則保存下來(lái)，從而更有效的利用存儲空間。例如按原存儲能力可以保留1個(gè)月的視頻數據，經(jīng)過(guò)視頻幀文件的分布存儲后，可以保留數個(gè)月的有選擇的序列幀視頻的文件數據。對已保留了中長(cháng)期的序列幀視頻文件進(jìn)行部分覆蓋，實(shí)現淡入淡出式的視頻逐漸丟棄，長(cháng)期保留的視頻數據不是一下完全消失，而是慢慢的消失、丟棄。從而最大限度地延長(cháng)監控視頻保留的時(shí)間。
基于以上五種技術(shù)的智能視頻監控的視頻流
如圖1所示，智能監控的視頻流，是經(jīng)過(guò)一系列的不同邏輯層面的圖像識別，進(jìn)行的智能判斷后進(jìn)行錄制、存儲的。其中動(dòng)態(tài)區域自適應的智能監控技術(shù)、非敏感的低碼流記載技術(shù)的運用可以根據實(shí)際需要，貫穿在整個(gè)存儲過(guò)程；或者根據應用層面的人工設定，有選擇地實(shí)施。圖像識別從初步識別，到精細識別，按需要分層次進(jìn)行。對視頻圖像識別的采樣頻率，可以根據需要，設定具體頻率，不需要對每一幀的圖像都識別。
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