淺析智能視頻監(jiān)控的挑戰(zhàn)與發(fā)展

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IMS研究顯示， 2004年至今，視頻分析市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了65%，并預(yù)計(jì)今年整個(gè)視頻分析領(lǐng)域的總值將達(dá)2.15億英鎊（約合3.44億美元）。在此，倫敦分析系統(tǒng)提供商Ipsotek的首席執(zhí)行官Chris Gomersall將為我們闡述視頻分析技術(shù)，并分析其面臨的挑戰(zhàn)和未來可能的發(fā)展方向。

視頻分析技術(shù)，又被稱為“智能視頻監(jiān)控”或“智能場(chǎng)景分析”，利用算法和矢量分割來檢測(cè)是否存在可能會(huì)對(duì)人身、財(cái)產(chǎn)及基礎(chǔ)設(shè)施造成威脅的異常情況或不正常行為。視頻分析軟件對(duì)CCTV（閉路電視）攝像機(jī)捕捉到的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和詮釋。視頻分析器可以對(duì)畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)播放，也可以進(jìn)行回放作為必要的證據(jù)。對(duì)潛在危險(xiǎn)及需要注意情況的實(shí)時(shí)信息可以通過聲音、畫面、屏幕、短信以及直接通知緊急服務(wù)人員多種形式實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

常用的分析套件包括邊界安全、行人或車輛的異常行為、可疑包裹、自殺及其它多種街頭犯罪或違反社會(huì)規(guī)范的行為。這里的違規(guī)行為涵蓋了賣淫、路邊求歡、毒品交易、亂闖軌道等。

場(chǎng)景分析軟件提供商們已經(jīng)建立了一個(gè)靈活的行為算法核心，用于創(chuàng)建多種通用的和按客戶需求定制的警報(bào)觸發(fā)器。這些不僅可以用于應(yīng)付復(fù)雜的需求，也可以用于無菌區(qū)監(jiān)控這種簡(jiǎn)單的環(huán)境。另外，視頻分析的應(yīng)用領(lǐng)域還包括對(duì)ATM機(jī)取款、亂涂亂寫、破壞公物、追尾、博物館藝術(shù)品盜竊、車站和體育館過度擁擠、臥軌等行為和狀況的監(jiān)控。

降低監(jiān)控者的疲勞

視頻分析的一大突出優(yōu)點(diǎn)就在于它消除了監(jiān)控工作人員的疲勞。雖然大家的預(yù)期可能各有不同，但是根據(jù)公布的權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，即使是最積極的保安在全神貫注面對(duì)監(jiān)視器20分鐘后，專注度也會(huì)下降90%。機(jī)械化監(jiān)控不止消除了人為錯(cuò)誤，而且機(jī)械化監(jiān)控還要求降低對(duì)那些已知“熱點(diǎn)”和先前已經(jīng)確定問題的相機(jī)的監(jiān)測(cè)關(guān)注度。由于在靜止片段花費(fèi)的時(shí)間變少，錯(cuò)誤警報(bào)率也被降到最低，視頻分析技術(shù)為審查程序節(jié)省了開支。另外，人力資源的花費(fèi)也得到了大幅度的減少。

一套視頻分析軟件可以“學(xué)習(xí)”辨別哪些運(yùn)動(dòng)是需要被注意的，哪些運(yùn)動(dòng)則是自然現(xiàn)象而不是一個(gè)威脅，比如樹的晃動(dòng)。葉子的隨風(fēng)搖晃在一個(gè)粗糙的系統(tǒng)中就很可能因?yàn)楸黄帘味怀霈F(xiàn)在場(chǎng)景之中，但在一套會(huì)“學(xué)習(xí)”的視頻分析軟件中，這種行為就能從其它突出行為中被識(shí)別出來，如入侵者侵入這些葉子所在的林地。

另外，一套先進(jìn)的視頻分析系統(tǒng)還可以克服偶爾會(huì)出現(xiàn)的圖像中斷和信號(hào)干擾（也就是所謂的“噪音”），而不會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的警報(bào)。一個(gè)高配置的視頻分析系統(tǒng)還能適應(yīng)周圍亮度低和天氣的變化。領(lǐng)先的分析解決方案應(yīng)用對(duì)象跟蹤技術(shù)對(duì)各個(gè)對(duì)象進(jìn)行評(píng)估并密切注意其運(yùn)動(dòng)，利用矢量分析技術(shù)對(duì)一個(gè)擁擠的畫面中單一可疑目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡繪制出圖表，而這可能就是視頻分析能夠在公共場(chǎng)所得到廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因。

將音頻與視頻分析相結(jié)合

在分析領(lǐng)域，一個(gè)重大的進(jìn)展在于隨著視頻分析技術(shù)的發(fā)展，音頻分析也逐漸步入應(yīng)用領(lǐng)域。音頻分析除了可以檢測(cè)驗(yàn)出機(jī)械非正常運(yùn)轉(zhuǎn)（如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障）之外，還可以識(shí)別槍聲和飛機(jī)聲。

音頻分析技術(shù)在城市中主要用于對(duì)大聲呼喊和尖叫的監(jiān)測(cè)，判別是否存在襲擊或強(qiáng)奸的可能。有效的音頻分析能在意外發(fā)生前及時(shí)引導(dǎo)安全人員阻止事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大，此外，分析數(shù)據(jù)還能作為一項(xiàng)寶貴的證據(jù)。除了上面提到的應(yīng)用外，音頻分析還能用于交通基礎(chǔ)建設(shè)，最近荷蘭Schipo機(jī)場(chǎng)的音頻分析器就提供了有力數(shù)據(jù)為機(jī)場(chǎng)洗刷了“冤屈”——居民所謂的從機(jī)場(chǎng)發(fā)出的噪音其實(shí)大部分是由經(jīng)過機(jī)場(chǎng)旁的高速公路的車輛制造出來的。

和視頻分析一樣，音頻分析領(lǐng)域也對(duì)錯(cuò)誤警報(bào)感到非常反感，因此對(duì)聲音進(jìn)行分類和區(qū)分的能力，也就是對(duì)說話、不具威脅性的爭(zhēng)吵和真正存在問題的音頻信號(hào)進(jìn)行判別的能力就顯得尤為重要了。