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智能化应用趋势下的安防软件平台发展
2014/5/22 9:47:00      来源:《中国安防》    作者:王海峰 天津市亚安科技股份有限公司
  如今安防业前端设备“高清化”和平台软件的”智能化”已由趋势变为事实,有关“智能化”的大讨论已经很多,本文不再赘述,本文主要从“网络化”的角度探讨“智能化”应用对安防软件平台发展的影响
  引言
  如今安防业前端设备“高清化”和平台软件的”智能化”已由趋势变为事实,有关“智能化”的大讨论已经很多,本文不再赘述,本文主要从“网络化”的角度探讨“智能化”应用对安防软件平台发展的影响。
  其实对于前端设备来说,“高清化”一定离不开“IP”化,因为高清需要数字化编码,而数字化编码需要更高的带宽和更廉价的网络传输。目前及在可预见的将来占具主导地位的传输网络仍旧是基于IP的网络。从网络的角度讲,我们认为“高清化”加速了安防应用的“IP化”,进一步推动了安防领域的网络化应用。
  与其说“高清化”(或者说IP化)是一次视频监控前端设备的飞跃,不如说是一场平台网络化服务的飞跃,其意义和作用不亚于通信领域IP电话颠覆传统电话的变革。因为基于IP的业务更加丰富,这将加速安防行业供需模式从“设备提供”到“整体解决方案及服务提供”的方式转变。“IP化”已经从初级阶段向着平台软件服务内容的”智能化”快步发展,如同在传统安防行业打开了一个缺口,所有最新的电信、互联网、移动互联网技术,如同洪水一般涌入安防行业,用户也因此提出了更加丰富多样的需求,这对于安防厂家来讲既是机遇又是挑战。
  当我们审视电信、互联网及移动互联网领域的发展和变革,我们发现谁把握了网络谁就把握了未来,开放战胜封闭,统一与兼容战胜特立独行,硬件、软件、服务结合才能创造出最大价值,这正是安防软件平台未来的发展之路。

  一、智能安防软件平台产生的背景
  随着我国平安城市的快速推进和城市建设质量的提升,传统安防平台以视频监控为主的单一应用已从原来的以单纯公共安全为目的向着服务型和统计预测型方向发展。目前智慧城市已经逐步在我国大中城市稳步铺开,随之而来的问题就是智能化分析算法如何在安防监控领域进行有效应用。
  网络监控的诞生解决了传统监控效果的难题,改变了传统的连接方式,使用起来更简单便捷,但同时衍生了更庞大的存储需求和更高的带宽要求,以目前最基本的720P效果为例,即使压缩到较低码率每路视频也有每小时3G的容量需求,一个月监控录像就要2TB左右的容量,那么试想一下,如果需要几百上千路这样的高清监控,如此庞大的视频文件犹如潮水般地冲击着存储系统,不仅对存储设备的容量、读写性能、可靠提出了更高要求,而且回放是否能支撑这么大的信息量也是问题。同时,存储的高清视频的安全性要求也很高,如何从保存的海量的高清视频中检索、调用图像进行图像分析也是挑战之一。如果存储的海量图像无法有效调用,那么图像存储就变得没有意义。

  二、安防智能化平台简介
  安防智能化平台不仅仅是针对视频的智能分析,更是系统层面的、整个安全层面的智能化,传统的视频智能分析将只是其中的一部分。
  以往所说的安防平台智能化大都是在系统架构中用单独一个网络单元来支撑整体系统的智能化,目前已出现了一些比如智能跟踪球机等智能化前端设备,但是局限性就是一般只能做一路(因嵌入式一般都是一路入一路出),如果占用量大的话就无法移植到前端的设备中,现在能做前端嵌入式的功能仅限于车牌识别、越界、跟踪这样的功能,行为分析的功能目前为止还没有哪一家可以移到前端。因此现在的智能分析算法大都以集成智能分析平台模块的智能分析器为系统和系统架构中配置相应服务器,通过采集前端设备的数据源来进行分析,并将结果反馈给中心平台,如图1所示。

  
                        图1 智能分析平台系统架构

  不难发现,这种形式的实质就是将智能化平台中的智能部分进行单独剥离,这与如图2所示的系统架构可以说是相同的。

  
                        图2 安防智能平台系统架构

  在智能安防软件平台中,前端摄像机作为主要的视频来源,对关键区域实时视频进行采集,通过网络回传到监控中心。中心的智能分析器或智能分析服务器将按照用户设定好的预制规则对视频源采集到的视频进行实时的智能分析,当搜集到的视频中有满足设备内预存的规则时则发送报警信息。

  三、智能安防平台的主要功能
  智能化的监控应用功能有很多,常用的主要有以下几种:
  1.周界检测分析
  周界检测分析是目前主流智能监控平台必备的功能,其特点是可以在事前预警。在需要重点监控的场所,不仅仅要采用值班人员人工干预,更要事先划定警戒线,将警戒线分为内、外两部分,当外部有跨界进入时则进行报警,通常由于跨界检测具有方向性,因此被广泛应用于交通领域分析处理车辆的逆向行驶。
  当指定的跨界检测线形成封闭区域时则形成了区域检测功能,对进入封闭区域的移动人员或物体进行跟踪或者报警,这在高速公路、铁路、地铁等设有禁止进入的区域监控中得到了很好的应用。同时,针对非法停车等区域监控也有着非常重要的应用。
  2.人员监控分析
  人员监控分析通常包含了徘徊检测,它是对在指定区域内的可疑逗留人员进行检测,从徘徊人员的行为特征来看,其分析特征与前面介绍的周界检测分析并不相同,目前已经成为一种独立的分析方法。在平安城市应用中,通常需要关注广场、政府机关、重点主干道等场所突发性人员大量聚集的恶性群体事件,这就对智能化视频监控提出了人员聚集检测的需求,当指定区域出现群体事件时马上进行预警。同时,基于人员活动的动作幅度,当某些指定区域出现人员斗殴、抢劫等恶性事件时候,智能化分析平台也提供了剧烈运动检测,为把事态控制在最初阶段、警力迅速部署都提供了强有力的技术保障。
  人脸识别的应用其实在其他领域很早就已开展,随着智能系统在安防管理中的应用,人脸识别也开始被广泛应用于银行监控、重点楼宇等领域,同时,随着公安身份证系统的全面完善,人脸识别也在公共安全领域发挥越来越重要的作用。重点监控领域对采集到的人脸进行识别,同时与身份证数据信息比对,可以为公安系统提供重要的技术保障。
  3.数据统计
  数据流量统计可以对人流和车流进行统计,这对交通领域制定相关政策、疏导交通、商业网点制定商业活动都能提供有力的数据支撑。
  智能安防平台的功能还有很多,例如烟火识别、热成像等在一些实际应用中往往由于各个行业的不同特征而有所不同,智能分析正在向着“基于内容的场景分析”进行提前预警和预防的方向演进。
  不难发现,目前制约智能分析在平安城市或者智能场景中应用存在着存储难题,虽然目前广泛采用的存储方式尚能应付,但是随着整体场景应用的扩大,智能分析数据由于其特性上存在数据量大等特点,更加需要着重在大数据背景下考虑如何将智能分析模块有机融合于平安城市或者大型场景监控中。集中存储是网络存储的一个基本理念,但对于视频监控系统尤其是比较大的城市监控,一味地追求集中存储会增加城市骨干网的压力并带来使用上的不便,而云存储的集中管理、小范围集中、大范围分散的部署方式更适合大范围城市级视频监控的应用。所以说,智能分析的全面普及和使用离不开与云存储的有机结合。

  四、智能安防平台的发展前景

 
                        图3 加入了云存储服务器的智能安防平台

  如图3所示,在智能安防软件平台中加入了云存储管理服务器后,云存储可以实现存储完全虚拟化,大大简化了应用环节,节省了对大数据量的存储需求,在节省投资建设成本的同时提供更强的存储和共享能力。云存储结构中所有设备是完全透明的,任何地方任何经过授权许可的用户均能接入云存储系统,使用者无需关心存储设备型号、数量、网络拓扑等专业信息,非常透明简单,易用性强。
  云存储在视频监控安防行业的应用突破了原有传统的存储方式在性能和容量上的瓶颈,可以实现性能与容量的线性扩展,使海量数据的存储成为了可能,不同类型的存储设备形成整片云,能成功解决包括在智能分析存储中遇到的种种难题。
  可以预见,将智能分析技术和云存储进行有机结合将会改变目前网络监控的困局,可以节省视频存储所需要的空间从而缓解带宽压力,有效提升安防行业监控应用价值。

  五、结语
  虽然目前智能分析技术对环境的适应性尚有一定限制,但是随着图像处理和模式识别等技术的迅速提升,智能分析将向着适应更加复杂多变的场景发展,与此同时,云存储的诞生有效解决了安防视频监控发展中遇到的海量视频存储和基于图像的智能应用等一系列难题,并创造出新的商业模式。可以预见,结合云存储的智能分析技术平台正在对安防视频监控行业未来的发展产生着深远影响,并将成为下一步发展的基础和技术核心之一。

编辑:侯雨婷
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