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智能平民化,将是未来高清前端的新趋势

走过“IP元年”、“高清元年”,行业进入了2014年,那么2014年意味着什么呢?从当前摄像机的发展态势分析,我们毫不夸张地认为,2014年将会迎来智能摄像机的井喷时代,视频监控的智能时代即将到来。
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  当今高清网络摄像机发展日新月异,但基本遵循摩尔定律。科技以人为本,如果摄像机自身对图像、声音、行为能做出智能判断过滤,既集成智能盒功能又能突破平台分析路数少的瓶颈。在成本有效控制的同时更智能、看得更清,又能使监控系统变被动为主动。在高清产品同质化严重的今天,哪些技术可以更实在地节省整体方案成本?哪些实用的智能方案可以更巧妙地融入到前端,给整个方案带有亮点?下面就这两个方面为大家展开分析。

  智能技术助力降低成本

  超低码流技术,随着编码技术的不断发展,硬件平台性能的不断提升,超低码流在保证画质的前提下,带宽及存储由原来的1080P实时6~8Mbps,降低到2~4Mbps,只占原来的一半甚至四分之一,从根源上降低了高清方案的整体成本,目前超低码流已成为多数厂家的标配。

  可伸缩编码(SVC),有效降低了网络抖动的影响。在不影响图像质量的情况下,丢弃权重低的帧,抗网络丢包能力更强,网络适应能力更好。在同一时刻,PC可以请求到全帧率的主码流,手持设备可以请求到非实时的主码流;存储端快速回放时,可以跳帧解码,减少网络传输与解码的压力;对同一路码流,可以实时监视,非实时存储,有效节省网络及存储的成本。

  感兴趣区域(ROI),即提高指定区域视频的画质。相同带宽下,将有限的码流资源集中在用户感兴趣的区域。保证低带宽的情况下,用户感兴趣区域图像得到保障,最大支持4个区域同时设置,有效缓解了网络及存储的压力。

  走廊模式,满足纵深场景需求应用。特定场景走廊模式,一台设备可以实现两台摄像机的效果,典型的应用场景例如长走廊、公路等。

  另外,诸如三码流、20路同时访问、超低延迟等功能,均对硬件平台性能及ISP处理技术有着较高的要求。

  高清网络摄像机给人们带来更好的视觉体验,自动后调焦功能,集成一键清晰按键并且可通过远程网络控制,可以大大降低调试及后期维护的成本。

  实用高效的智能分析

  高性能透雾技术

  当前的视频监控系统对天气条件非常敏感,当遇到雨雾、阴霾等能见度较低的情况时,景物图像严重退化,极大地限制了户外视频监控系统效用的发挥。目前全球气候越来越恶劣,雾霾天气时常出现,透雾功能显得尤为重要,根据雾天成像的散射模型,采用暗通道先验原理,可实现高性能透雾,实现监控系统全天候工作。

  透雾算法原理

  雾天成像模型如下图1所示。

  

  

  透雾算法特点

  大气光强:采用更稳定的统计方法,使得算法稳定性高,适用各种场景;

  色彩还原度好:传统的透雾算法会冲淡图像的色彩,新算法真实还原图像色彩;

  通透性好:该算法准确估计图像的雾气浓度,具有很好的通透性;

  考虑场景的景深信息,极大程度还原了图像的细节,该算法准确估计不同景深物体的雾气浓度,实现准确透雾,保留并凸显原先被雾气隐藏的细节;而传统算法可能对近景透雾较好,但远景会残留雾气,当增强透雾等级实现远景透雾时,近景则会损失细节;

  传统方法为提高图像对比度,会出现局部过曝或过暗的情况,损害图像质量,此算法不会丢失细节;

  实现智能自动透雾:可自己判断是否为雾天天气,选择开启或者关闭透雾功能。

  透雾技术突破

  本算法透雾能力更强,还原度好,相比单幅图像去雾,算法复杂度更高,针对这种情况,需要进行一系列的改进优化,达到实时透雾;

  考虑到帧与帧之间的关联性,通过对算法的改进控制,实现平滑过度,避免闪烁现象;

  开发智能自动透雾功能,算法可自行判断是否为雾天天气,选择开启或者关闭透雾功能,极大地方便用户使用。

  电子防抖保稳定

  对于摄像机抖动情况可通过估计当前帧的运动矢量,然后根据估计的运动矢量对当前帧进行运动补偿,从而达到稳定图像序列的目的,有效降低甚至消除图像抖动。

  人脸侦测取证

  当有人脸出现在监控区域内,将自动捕获其最清晰的面部图片,并做优化增强,用于查询和取证。另外虚焦、场景变换、遮挡等均可第一时间发出告警信息,有效避免无用录像。

  用声音侦测异常

  诸如无声侦测,无音源输入、静音可以产生报警;环境噪声过滤,降低公共场所噪声输入;音频突变侦测,例如尖叫、突发大分贝噪声均可产生报警。适用于有音频需求的场所。

  此外,一些常用的行为分析,例如绊线入侵、翻越围栏、区域入侵、物品遗留/消失、非法停车、快速奔跑等等已比较成熟的智能分析功能都被嵌入到前端摄像机内成为了摄像机的标配功能,可由用户通过菜单来选择设定。

  结语

  随着技术的突飞猛进,越来越多的高清网络摄像机具备智能分析功能的同时在价格上也已飞入寻常百姓家,从而真正应验“科技让生活更美好
        (本文/浙江大华股份有限公司 房圣东)

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