視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng),其實(shí)質(zhì)就是對(duì)圖像效果的智能分析應(yīng)用,是智能分析系統(tǒng)中的一部分。英思杰王會(huì)武直言,視頻質(zhì)量診斷的出現(xiàn),改變了傳統(tǒng)大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行效率低下的現(xiàn)狀,便于管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)視頻監(jiān)控故障,可加快事件響應(yīng)速度,同時(shí)也緩解了人力的不足。
系統(tǒng)構(gòu)成
基于視角不同,視頻診斷系統(tǒng)組成表述有所不同:
? 按架構(gòu)組成劃分:可分為服務(wù)器和客戶端,此種模式適用于后端純軟件分析系統(tǒng),系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),通過獨(dú)立的服務(wù)器進(jìn)行分析,再將檢測(cè)結(jié)果在客戶端中呈現(xiàn)出來;
? 按設(shè)備組成劃分:可分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),其中軟件系統(tǒng)又可劃分為分析算法和管理軟件;
? 按功能模塊劃分:包括視頻質(zhì)量輪詢?cè)\斷模塊、系統(tǒng)診斷信息查詢模塊、系統(tǒng)管理配置模塊以及數(shù)據(jù)庫(kù)(背景幀及診斷報(bào)表保存)。
算法奠定核心
視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)是通過從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取原始圖像(正常圖像信息)與實(shí)時(shí)視頻圖像進(jìn)行比對(duì)后,判斷實(shí)時(shí)視頻流的圖像畫質(zhì)是否處于正常狀態(tài)。運(yùn)算過程中,要想得出最準(zhǔn)確、最接近實(shí)際的診斷信息,要求對(duì)運(yùn)行的算法更深度的優(yōu)化。因此,所有接受采訪的廠家均一致認(rèn)為,視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)的核心技術(shù)就是對(duì)各種不同類型的視頻質(zhì)量問題的檢測(cè)算法。
據(jù)蘇州科達(dá)科技有限公司營(yíng)銷中心副總經(jīng)理劉志強(qiáng)介紹,截至目前,視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)可檢測(cè)的異常視頻類型有:視頻源丟失、畫面凍結(jié)、清晰度異常、亮度異常、過曝、噪聲、偏色、遮擋、移位、條紋、聚焦異常以及云臺(tái)失控等,這些異?,F(xiàn)象是由不同的原因造成的,因此,視頻診斷系統(tǒng)對(duì)不同的異?,F(xiàn)象,所采用的診斷方式也不一樣:
? 信號(hào)丟失、畫面凍結(jié):通常采用模板比對(duì)的方法進(jìn)行檢測(cè);
? 云臺(tái)失控:由診斷服務(wù)器發(fā)出云臺(tái)運(yùn)動(dòng)指令,通過圖像的運(yùn)動(dòng)情況來分析判斷云臺(tái)是否按照指令在運(yùn)轉(zhuǎn);
? 對(duì)于其它幾種故障,表現(xiàn)出來的現(xiàn)象不同,圖像呈現(xiàn)的特點(diǎn)也不同,結(jié)合視頻圖像處理、人眼視覺模型、以及機(jī)器視覺的方法,分別設(shè)計(jì)不同的檢測(cè)模塊(檢測(cè)器)。
從上可知,視頻診斷更多的是采用比對(duì)的方式來判斷圖像是否出現(xiàn)異常。??低曂醯て浇榻B到:“檢測(cè)工具主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(Computer Vision)算法,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中前端設(shè)備的常見圖像質(zhì)量故障問題進(jìn)行診斷, 通過大量的實(shí)際場(chǎng)景監(jiān)控視頻片段,對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行訓(xùn)練。在診斷過程中,每種檢測(cè)器提取相對(duì)應(yīng)的圖像特征,根據(jù)事先訓(xùn)練學(xué)習(xí)的判斷法則,對(duì)故障的類型進(jìn)行判定,同時(shí)確定故障的嚴(yán)重程度。對(duì)于出現(xiàn)誤判、漏判的視頻,可以加入到訓(xùn)練樣本中,進(jìn)行再訓(xùn)練再學(xué)習(xí),以對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)一步提高檢測(cè)器性能。”
受核心算法的影響,不同廠家的視頻診斷系統(tǒng)的診斷效果會(huì)略有差異。目前視頻質(zhì)量診斷工具能夠?qū)ΤR姷囊曨l質(zhì)量問題進(jìn)行比較準(zhǔn)確檢測(cè)的如黑屏、條紋干擾、雪花點(diǎn)、畫面凍結(jié)等,精度能夠達(dá)到80%-90%或更高。
為提高診斷的正確率,很多廠家都對(duì)自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有診斷精度閥值調(diào)節(jié),如東方網(wǎng)力的視頻診斷模塊對(duì)各項(xiàng)指標(biāo),提供0-100范圍內(nèi)的自定義設(shè)置,可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用調(diào)節(jié)報(bào)警閾值。通用情況下,算法的準(zhǔn)確率能達(dá)到99%,漏報(bào)率小于0.5%,誤報(bào)率小于1%,有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和抗干擾能力。
診斷頻率
視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)主要是以輪巡的方式進(jìn)行,逐個(gè)覆蓋監(jiān)控系統(tǒng)中的每一個(gè)設(shè)備。影響單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行視頻質(zhì)量診斷次數(shù)的因素很多,主要有系統(tǒng)容量、硬件性能、檢測(cè)算法運(yùn)行速度、客戶需求等。根據(jù)客戶需求和實(shí)際情況,目前一般采用以下兩種方式進(jìn)行輪巡。
? 持續(xù)輪巡:就是循環(huán)地對(duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),只要設(shè)備出現(xiàn)故障即可很快得到發(fā)現(xiàn)并報(bào)警;
? 間歇性輪巡:為降低系統(tǒng)硬件資源的消耗,只在某一段時(shí)間進(jìn)行輪巡;為能兼顧各種視頻問題的檢測(cè),多采用在白天進(jìn)行巡檢。
為能快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè),很多產(chǎn)品都做到了單路視頻低耗時(shí)檢測(cè),如杭州智諾英特科技有限公司研發(fā)的可并發(fā)十路的視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng),設(shè)計(jì)要求每幀檢測(cè)時(shí)間必須低于20ms,單通道檢測(cè)時(shí)間低于5s。