HD高清技術(shù)的市場(chǎng)需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人們的預(yù)期，是當(dāng)今安防市場(chǎng)最熱的技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的D1畫面，HD高清攝像機(jī)能夠給用戶帶來(lái)6倍的像素細(xì)節(jié)，用戶可以安裝更少的點(diǎn)位，其成本優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)是毋庸置疑的。
高清智能視頻分析的必要性
隨著項(xiàng)目中直接一步到位采用高清監(jiān)控的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，而智能視頻分析卻一直停留在D1標(biāo)清級(jí)別，甚至大量的廠家算法還處于CIF畫面級(jí)別，當(dāng)然就更不要提HD高清畫面級(jí)別的視頻分析能力。這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于攝像機(jī)技術(shù)的發(fā)展，嚴(yán)重的制約了整體監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用潛力。所以，本文在伊始提到的自適應(yīng)智能視頻分析算法的實(shí)現(xiàn)就成為了解決該問(wèn)題的關(guān)鍵。采用自適應(yīng)智能視頻分析算法，在HD高清畫面級(jí)別實(shí)現(xiàn)智能視頻分析，將為用戶的高清體驗(yàn)帶來(lái)質(zhì)的飛躍。不僅是識(shí)別距離、識(shí)別范圍的大大擴(kuò)展;更重要的是，更加詳盡的目標(biāo)細(xì)節(jié)和像素能夠幫助用戶更加快速、有效的判斷現(xiàn)場(chǎng)情勢(shì)，做出正確的判斷、采取正確的事件響應(yīng)流程。
傳統(tǒng)算法無(wú)法有效分析高清畫面
DSP/CPU的處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬一直是傳統(tǒng)智能視頻分析算法的2個(gè)不可逾越的障礙。為了分析D1標(biāo)清像素，需要強(qiáng)大的DSP/CPU處理能力，而視頻編碼處理也需要很大的DSP/CPU計(jì)算資源，傳統(tǒng)智能視頻分析要想做到D1標(biāo)清畫面級(jí)別分析，一般需要2個(gè)獨(dú)立的DSP分別完成視頻分析和視頻編碼工作，多DSP編程增加了實(shí)現(xiàn)難度和成本。有些采用后臺(tái)CPU的智能視頻分析算法，則需要良好的圖像質(zhì)量，而圖像質(zhì)量和帶寬成正比，高帶寬又對(duì)計(jì)算機(jī)的解碼和視頻分析構(gòu)成壓力，所以會(huì)形成惡性循環(huán)，從而導(dǎo)致采用后端CPU分析架構(gòu)的性價(jià)比急劇下降。
· 處理器局限性：按照當(dāng)前的智能視頻分析算法，在處理D1標(biāo)清時(shí)，就需要1路單獨(dú)的DSP(720Mhz)，如果畫面升為HD高清，像素?cái)?shù)增加5倍，一個(gè)嵌入式設(shè)計(jì)的智能視頻分析攝像機(jī)或編碼器需要6個(gè)類似的DSP才能保證全高清畫面分析。6路DSP進(jìn)行并行運(yùn)算不僅帶來(lái)編程難度和成本劣勢(shì)，同時(shí)電源消耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了PoE以太網(wǎng)供電的能力，這基本上否定了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用后臺(tái)CPU實(shí)現(xiàn)智能視頻分析，貌似解決了CPU編程問(wèn)題和電源問(wèn)題，但是后臺(tái)分析又帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，如網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力;
· 網(wǎng)絡(luò)帶寬局限性：為了利用HD高清畫面來(lái)實(shí)現(xiàn)有效視頻分析，必須獲得高畫質(zhì)的高清畫面，這將推動(dòng)視頻碼流直接跳到6Mbps以上，并且必須保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，這將大大推高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。同時(shí)，高碼流解碼+HD智能視頻分析將使得1個(gè)CPU只能分析1到2路，整體性價(jià)比相對(duì)非常低。
自適應(yīng)智能視頻分析算法優(yōu)勢(shì)
自適應(yīng)智能視頻分析算法和傳統(tǒng)分析算法采用同樣的DSP處理器、同樣的攝像機(jī)成像器件，但是采用了低運(yùn)算消耗的創(chuàng)新算法來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的功能和性能，包括能夠在HD高清畫面級(jí)別實(shí)現(xiàn)視頻分析。
· 先進(jìn)的模式識(shí)別：傳統(tǒng)算法是對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行圖像分割，從而導(dǎo)致計(jì)算量居高不止。自適應(yīng)智能視頻分析算法采用先進(jìn)的目標(biāo)建模模型，通過(guò)神經(jīng)元算法對(duì)20多萬(wàn)種不同角度、不同形式的目標(biāo)(人、車、船)進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而獲得比傳統(tǒng)算法的像素分割模型高得多的識(shí)別率，還大大降低了DSP的計(jì)算資源;
· 反饋學(xué)習(xí)：傳統(tǒng)算法中DSP消耗大戶除了以上提到的圖像分割，再有就是前后景分離。自適應(yīng)智能視頻分析算法放棄了傳統(tǒng)算法中的概率前后景分離過(guò)程，而是采用一種新型的基于反饋學(xué)習(xí)的新方法，不僅實(shí)現(xiàn)效果遠(yuǎn)勝傳統(tǒng)方法，而DSP資源消耗只是傳統(tǒng)模式的1/3;
· 100%自動(dòng)標(biāo)定：減少了人工標(biāo)定的步驟，極大的降低了安裝和維護(hù)成本算法改進(jìn)的結(jié)果是，一種采用標(biāo)準(zhǔn)DSP架構(gòu)的嵌入式智能高清攝像機(jī)。通過(guò)在攝像機(jī)前端實(shí)現(xiàn)智能視頻分析，獲得最佳的原始圖像，將最大可能的提高識(shí)別率、降低誤報(bào)率。同時(shí)不影響回傳圖像的碼流。通過(guò)這種新型的架構(gòu)，用戶可以首次實(shí)現(xiàn)低成本的、高清級(jí)別的智能視頻分析，從而充分利用高清畫面帶來(lái)的監(jiān)控距離和覆蓋范圍的優(yōu)勢(shì)。
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