■ 文/仲偉

　　第一代智能攝像機小試牛刀

　　得益于IP技術(shù)的普及，前端攝像機近十年發(fā)展迅速，也帶動整個安防行業(yè)向前跨了一大步，與此同時，傳統(tǒng)IPC由于功能單一，基本上只能做到音視頻數(shù)據(jù)采集，所以在其他應(yīng)用方面，就顯得捉襟見肘，即使配合后端智能分析服務(wù)器的智能系統(tǒng)，其實時性和精確度也難以滿足用戶日益苛刻的需求。相對于安防的高適應(yīng)性，高交互性以及強實時性，傳統(tǒng)攝像機與用戶的需求之間的矛盾越來越明顯。

　　為了適應(yīng)國內(nèi)安防市場的井噴式發(fā)展，國內(nèi)的安防企業(yè)陸續(xù)建立了實力雄厚的安防研發(fā)團隊，巨大的市場規(guī)模為研發(fā)團隊帶來了飛速的技術(shù)發(fā)展和積累，經(jīng)過市場的長期驗證，可以說，國內(nèi)安防行業(yè)已經(jīng)代表了世界水準;與此同時，國內(nèi)外硬件廠商再也無法忽視安防行業(yè)的高速發(fā)展，推出了一系列的高性能芯片來適應(yīng)安防市場的需求?；谲浻布夹g(shù)的發(fā)展，業(yè)界對于圖像技術(shù)，視頻處理和智能分析的研究也有所突破和發(fā)展，這使得智能功能的前移，即將智能功能部署于前端攝像機成為了可能。

　　于是，智能攝像機應(yīng)運而生。2013年，國內(nèi)主流廠商開始推出第一代智能攝像機Smart IPC1.0。智能功能開始了從后端到前端的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移，相對于功能單一的傳統(tǒng)攝像機，其巨大的優(yōu)勢使整個安防行業(yè)發(fā)生了質(zhì)的變化。

　　更實時：視頻數(shù)據(jù)分析和處理的實時性和精確性得到提高

　　監(jiān)控行業(yè)的核心需求是快速及時的處理和記錄異常發(fā)生情況下的音視頻信息，并能及時驅(qū)動相關(guān)聯(lián)動動作，所以對于智能應(yīng)用來說，實時性是關(guān)乎用戶體驗的第一要素，但是在智能攝像機出現(xiàn)之前，智能安防方案的核心都存在于后臺分析服務(wù)器，視頻數(shù)據(jù)通過前端采集、編碼、打包、網(wǎng)傳等一系列過程之后才能到達服務(wù)器進行解碼分析，然后再驅(qū)動用戶或者調(diào)用前端攝像機執(zhí)行相關(guān)動作，難以保證實時性。而使用智能攝像機則可以在第一時間對于采集的視頻數(shù)據(jù)進行分析并驅(qū)動相關(guān)聯(lián)動動作，保證在事件發(fā)生的第一時間得到有效處理。

　　更簡單：釋放了后臺服務(wù)器的資源

　　因為主要的數(shù)據(jù)計算分析工作在前端攝像機上完成，所以對于后臺服務(wù)器的性能要求大大下降，性能較低的后臺服務(wù)器即能滿足整個系統(tǒng)方案的需求，降低了智能安防系統(tǒng)的建設(shè)門檻。同時單服務(wù)器所能接入處理的前端相機數(shù)量也能得到提高，安防系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和系統(tǒng)復(fù)雜度也能得到有效控制。

　　更可靠：提高了整個智能系統(tǒng)的容錯能力

　　在智能后置的傳統(tǒng)智能方案中，一旦智能分析平臺出現(xiàn)故障，則整個智能分析系統(tǒng)就處于癱瘓狀態(tài)，容錯能力比較差，而對于采用智能攝像機的系統(tǒng)，單個攝像機節(jié)點出現(xiàn)故障，不會影響其他節(jié)點的智能分析，故而容錯能力較好。同時，前端和后端的低耦合環(huán)境下，即使是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出現(xiàn)故障，也不會影響前端相機的分析和聯(lián)動動作，拿球機為例，即使網(wǎng)絡(luò)連接斷開，設(shè)備也可以對觸發(fā)的事件進行錄像和聯(lián)動跟蹤，并能在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常時及時將相關(guān)信息上傳給服務(wù)器。

　　第二代智能攝像機粉墨登場

　　Smart IPC1.0的推出是業(yè)界對于智能前置的一系列探索，從目前來看，確實為用戶解決了不少問題，也取得了良好的用戶反饋，同時應(yīng)該承認的是Smart1.0仍然存在不少問題，如智能業(yè)務(wù)的多樣性不夠廣泛，智能的效果也有待改善等，所以在Smart1.0之后業(yè)界對于Smart IPC的發(fā)展也一直在進行一系列的探索。繼市場2013年發(fā)布了帶有行為分析功能的Smart IPC之后，各大廠商在2014年和2015年陸續(xù)發(fā)布了第二代智能攝像機Smart2.0，其相對第一代智能攝像機的的主要改進如下。

　　智能的業(yè)務(wù)多樣性擴展

　　繼Smart1.0實現(xiàn)了行為分析在前端產(chǎn)品的普及之后，Smart2.0實現(xiàn)了智能功能向人臉偵測、車輛檢測、熱度圖、違章取證等智能的橫向擴展，擴大了智能功能的覆蓋面，全面助力于智慧城市、中國制造、一帶一路等國家戰(zhàn)略的發(fā)展。

　　智能效果的改進

　　Smart1.0是業(yè)界對于前端智能的初步探索，功能還比較粗糙，效果還有待改進，所以結(jié)合第一代智能攝像機在研發(fā)、推廣、以及用戶反饋所總結(jié)的經(jīng)驗，在第二代智能攝像機上可以看到的明顯變化是智能效果的提升改進。如Smart2.0明顯改善了行為分析的準確率，在智能跟蹤設(shè)備上的跟蹤效果也有了較大改善。

　　智能可用性的提高

　　Smart2.0帶來的另外一個重要的趨勢是其開始出現(xiàn)面向行業(yè)的專業(yè)智能和面向普通用戶的普通智能。Smart1.0上智能功能專業(yè)性強，配置和操作都比較復(fù)雜，操作界面用戶不友好，Smart2.0推出了面向行業(yè)用戶的追求智能效果的專業(yè)智能攝像機，如面向司法、教育、交通、航運等行業(yè)的專業(yè)智能攝像機。同時也推出了普通版智能，用軟件對一些潛在用戶操作做了自動化處理，從而減少了用戶操作，在智能效果和用戶操作復(fù)雜度中取得了較好的平衡。

　　下一代智能攝像機將走向何方

　　安防的智能化是大勢所趨，因為這能解決安防行業(yè)的核心需求，帶來用戶體驗的巨大提升，為用戶帶來便捷貼心的安防服務(wù)的同時也能降低用戶的總體成本。就目前來講，智能攝像機還處于發(fā)展的初級階段，后續(xù)還將從多個方面繼續(xù)演進。

　　第一個方向是在智能上走得更遠，智能的業(yè)務(wù)多樣性和精確度將在很長一段時間內(nèi)仍然作為其發(fā)展的一個重要主題。而在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)上，產(chǎn)品的發(fā)展永遠脫離不了技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動，智能攝像機的發(fā)展展望，也無法脫離對智能算法發(fā)展趨勢的把握。以下便是筆者認為可能會在未來對智能攝像機的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響的四大智能技術(shù)方向：

　　視頻語義解析

　　視頻語義分析是一種基于音視頻分析結(jié)果對視頻內(nèi)容語義進行解析和提取的技術(shù)，是主要采用能反映時間語義約束，語義變化的幀切片策略選取關(guān)鍵幀，并用分類器對這些區(qū)域進行基本語義分類識別的技術(shù)。目前學術(shù)界對于視頻語義解析的研究已經(jīng)比較成熟，相對于行為分析類智能只能依賴預(yù)置規(guī)則判斷“在做什么”，視頻語義解析將可以通過音視頻數(shù)據(jù)分析出“有什么”、“在哪里”、“什么在做什么”等，對于顏色，紋理，事物都有一定的準確提取率，是一種有效的海量視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理方式。

　　模糊信息處理

　　模糊信息處理是一種依賴于智能圖像處理技術(shù)清晰化模糊圖像的技術(shù)，可以在同等條件下獲取更多的圖像細節(jié)，這將能有效解決攝像機對于復(fù)雜場景環(huán)境的適應(yīng)性，同時也有助于解決球形攝像機和一體化攝像機在倍率發(fā)展方面的瓶頸，在同樣的倍率和分辨率環(huán)境下獲得更多的圖像細節(jié)，輔助于整個智能分析系統(tǒng)。基于模糊信息處理技術(shù)，人臉識別和車牌識別等技術(shù)在同樣的視頻條件下可以抓取更多的人臉和車牌，帶來更可靠的用戶體驗。

　　視頻索引技術(shù)

　　視頻索引技術(shù)是一種采用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)對視頻內(nèi)容進行標記的技術(shù)。可以看到的是，隨著眾多從業(yè)者的努力，整個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了長足的進步，安防的覆蓋面越來越廣，大街小巷滿是攝像機，尤其是隨著近兩年O2O、智能硬件以及民用安防的興起，攝像機幾乎已經(jīng)覆蓋了生活的邊邊角角，大批量的攝像機帶來的是海量的視頻數(shù)據(jù)，這大規(guī)模的數(shù)據(jù)的管理以及后期的存儲，檢索都是對業(yè)界很大的考驗。而得益于視頻索引技術(shù)，在前端智能攝像機上對視頻數(shù)據(jù)依據(jù)視頻語義分析的結(jié)果做初步的歸納，標記以及索引，加上結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)管理，使得存儲節(jié)點能依賴索引進行數(shù)據(jù)存儲，將能有效的控制的視頻檢索的技術(shù)難度，降低智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的成本。

　　語音識別

　　目前智能攝像機主要的智能分析都集中在視頻上，業(yè)界對于音頻還沒有有效嘗試。學術(shù)界對于音頻的智能分析已經(jīng)有了穩(wěn)定有效的模型，可以想象的是，在未來的數(shù)年中，音頻的智能分析將很快出現(xiàn)在智能攝像機上，尤其是以語音識別為代表的音頻處理技術(shù)可以有效來提高智能分析的準確性，基于音頻的關(guān)鍵詞提取也將能拓展更多的行業(yè)應(yīng)用。音視頻分析的互相輔助和結(jié)合，立體的分析模型，對智能分析的精度驅(qū)動將帶來智能分析領(lǐng)域的下一次飛躍。

　　從產(chǎn)品形態(tài)上來看，下一代智能攝像機將走向融合，這個融合不僅僅是硬件形態(tài)的融合，還是軟件業(yè)務(wù)的融合，其最終隨著云計算，智能硬件浪潮走向一個終端平臺的概念。

　　從硬件形態(tài)上來看，目前智能攝像機的形態(tài)還比較獨立，槍型攝像機，球形攝像機，云臺攝像機等種種形態(tài)之間交叉還比較少。但是隨著智能業(yè)務(wù)的發(fā)展，各個形態(tài)的弊端將逐漸顯露出來，如球形攝像機雖然靈活，但是無法同時提供超大廣角的監(jiān)控效果。而產(chǎn)品形態(tài)的融合將能取長補短，如目前業(yè)界已經(jīng)開始出現(xiàn)的“槍球聯(lián)動”、“魚球聯(lián)動”、“360度全實時全景”等概念，就是不同產(chǎn)品形態(tài)的融合，為用戶解決了很多的痛點。

　　從軟件業(yè)務(wù)上來看，攝像機目前能采集的數(shù)據(jù)還僅限于音頻和視頻數(shù)據(jù)，但是隨著前端硬件性能的提升，攝像機將向著信息采集一體化平臺的方向發(fā)展，攝像機將不止“能看能聽”，還能“能感覺、能嗅探、知方位”。作為一體化信息采集平臺，其優(yōu)勢不僅僅在于信息采集的多樣性。與此同時，基于多方面多維度信息的輔助，攝像機對于周界環(huán)境的感知和適應(yīng)性將得到大幅提高，其監(jiān)控這一核心業(yè)務(wù)上多年來一直存在的一些瓶頸問題也將得到緩解或根除。如集成了雨量采集器的智能攝像機將可以智能驅(qū)動雨刷的開關(guān)以及雨刷運動速度，以達到最好的圖像效果，同時也可以對于雨天場景的效果做特殊優(yōu)化，從而帶來更好的用戶體驗。

　　同時，得益于大數(shù)據(jù)&云計算的發(fā)展，智能攝像機和普通攝像機將能通過云端有效消除信息的不對稱。普通攝像機和智能攝像機通過云端通道共享信息，以達成以點帶面的效果，如某臺能獲取霧霾信息的攝像機能通過云端將這一信息同步給同區(qū)域內(nèi)其他攝像機，其他攝像機便可以通過這一信息自動開啟“去霧”功能以獲得更好的圖像效果。

　　結(jié)語

　　智能技術(shù)前置是繼IP技術(shù)被引入監(jiān)控領(lǐng)域之后最具劃時代意義的創(chuàng)舉，其集最高效的處理性能和最豐富的功能應(yīng)用于一身，帶來的是一種全新的監(jiān)控理念，體現(xiàn)了智能、精確、實時、便捷和用戶友好等安防發(fā)展方向。其強大的實時智能功能，高度的場景適應(yīng)性，就如安防這座皇冠上最耀眼的明珠，已經(jīng)顛覆了用戶對于安防攝像機的理解，并將在未來的數(shù)年中繼續(xù)引領(lǐng)攝像機，乃至整個安防行業(yè)的發(fā)展方向。

　　(本文作者現(xiàn)任浙江大華技術(shù)股份有限公司前端產(chǎn)品線總監(jiān))