智能视频分析技术概述

【摘 要】本文通过对智能视频架构、各种算法及其在不同场景中的应用的分析，系统地阐明了智能视频技术的应用特点和应用前景，并结合视频管理平台软件，提出了基于视频分析技术和视频管理软件一体化的解决方案。

【关键词】视频监控 视频智能分析 智能算法 视频诊断 人脸识别 车牌识别 烟火监测 自动跟踪

1 智能视频分析发展状况及产品特点

视频监控系统根据视频源信号的不同，可以分为纯模拟、模数混合、纯数字三种类型。从第一代的VCR，到第二代的DVR，再到第三代的NVR，视频监控系统经历了三个阶段的发展演变。第二阶段的DVR也包含既可以接入本地模拟视频，也可以接入数字视频的混合式DVR；

第三阶段的NVR，则以接入IPC网络摄像机为主，同时也支持模拟摄像机加网络视频编码器的方式。在这一过程中，视频监控系统在技术、方案和应用上均已经形成了比较完善的模式，已经广泛应用于各个行业。

近年来，在“平安城市”工程、技术和成本的改善，以及奥运会、世博会、广州亚运会等的推动下，中国视频监控市场快速发展，网络化、个人化和智能化将是中国视频监控市场重要的发展趋势，这也说明智能视频监控已经发展到了不可替代的阶段。作为未来监控发展方向的智能视频分析技术（即Intelligent Video Surveillance，简称IVS），行业称之为第四代视频监控技术，是视频监控技术一个里程碑式的创新，是视频监控领域最前沿的应用模式之一。目前，国外市场正大量涌出新生的智能视频监控系统，而中国也慢慢出现了各类智能视频监控品牌，掀开了中国智能视频监控发展的热潮。

智能视频分析产品从实现方式上区分主要有两种类型：一种是基于硬件的，主要放置在前端，与模拟摄像机一起使用，也可以使用提供智能分析模块的芯片，与前端的摄像机做成一体化产品，直接传送报警事件、经过叠加和处理后的智能视频图像；另一种是纯软件的，基于PC X86平台，大都是在Windows/Linux操作系统下开发，应用于后端平台管理系统中。目前在智能视频的应用中，这两种类型产品的使用都比较广。

从国外智能视频的发展过程来看，国外对智能分析功能的要求简单，设置也简单，比较适合前端智能应用模式（比如博物馆物品被盗检测，就是一种非常简单的智能应用），总体来说前端智能性能单一，价格昂贵。国内智能分析应用就比较复杂。国内的客户对前端功能要求较多，设置繁琐，而嵌入式DSP在前端做频繁设置是很困难的，并且其内存缓存也小，逐级缓存间交换数据需要很长时间优化，因此不适合频繁设置参数的方式，适合固化一种或几种固定算法的方式。所以国内应用比较适合后端模式，因为基于X86的Windows/Linux平台在频繁设置上没有困难，并且价格相对较低。因此，从中国用户的需求来看，前端智能应用起来困难，后端实现方式比较灵活。

但是，后端做智能分析同样存在一定的弊病。基于X86平台的IVS智能分析服务器需要占用单独的机房空间，而且在功耗、散热稳定性上也不如前端智能。解决这个问题有两个思路，一是发展运算速度更快、成本更低、功耗更低的CPU处理芯片，从而降低成本和功耗；一是基于嵌入式处理器做多功能的开发。后者并非没有可能，目前一些专注于智能分析的公司正在多媒体处理系列芯片（如Davinci6467、华为海思Hi3520等）上面做多路智能的开发，并且Intel正全力研发运算速度更快、成本更低、功耗更小的嵌入式微处理器，如果这些微处理器研发成功并能在行业上大规模应用的话，则基于嵌入式的后端智能分析将迎来更大的发展。总之，前端智能和后端智能各有其应用场合，但是随着嵌入式设备性能的提高，成本的下降，前端智能将得到更广阔的市场空间。

2 智能视频技术概述