H.265在智能分析儀上的應(yīng)用

2014年可以說(shuō)是H.265的元年，海思推出首款H.265的編碼芯片3516A，隨著這顆具有跨時(shí)代意義芯片的誕生，高清時(shí)代所必須的高清晰、低帶寬實(shí)現(xiàn)了“更上一層樓”。從H.264誕生到今年已經(jīng)有十個(gè)年頭，在這十年間H.264對(duì)推動(dòng)高清的發(fā)展和普及立下了汗馬功勞，從而實(shí)現(xiàn)了“江湖一統(tǒng)”的局面。

　　目前市面上幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)編碼都是基于H.264編碼，但是隨著對(duì)分辨率要求的不斷提升，更大路數(shù)的聯(lián)網(wǎng)以及存儲(chǔ)空間的激增，讓H.264的編碼壓縮變得越來(lái)越難以應(yīng)付。基于這一點(diǎn)，H.265在2013年1月被國(guó)際電聯(lián)(ITU)通過(guò)為下一代高清標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)提供更多不同的工具來(lái)降低碼率，在同等帶寬條件下，H.265將原有畫(huà)質(zhì)提升50%，為整個(gè)安防行業(yè)帶來(lái)新的變革。H.264統(tǒng)治了過(guò)去的十年，而未來(lái)的五年甚至十年，將會(huì)被H.265所引領(lǐng)，開(kāi)啟安防新的時(shí)代。

　　如果說(shuō)H.265給高清IPC帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇，那么后端的相關(guān)產(chǎn)品同樣也迎來(lái)了契機(jī)，接入帶寬更大了，存儲(chǔ)能力更強(qiáng)了，豐富的智能分析功能。說(shuō)到智能分析，就不得不說(shuō)H.265后端的芯片3536，這是海思針對(duì)H.265推出的一款編解碼芯片，下面我們先看看這款新品的主要參數(shù)：業(yè)界第一顆專業(yè)H.265/HEVC超高清視頻監(jiān)控存儲(chǔ)和顯示產(chǎn)品處理器Hi3536。該Hi3536處理器采用海思半導(dǎo)體高性能的視頻編解碼器，最高可實(shí)時(shí)解碼16路1080P H.265/HEVC視頻流或者4路4K H.265/HEVC視頻流，支持視頻以4K@60幀的速率顯示，或者同時(shí)支持多達(dá)9路1080P@30幀高清顯示輸出。同時(shí)，Hi3536靈活的高性能4核ARM Cortex-A17處理器(性能是同頻率Cortex-A9處理器的1.6倍)，主頻高達(dá)1.6GHz，同時(shí)集成一顆ARM頂級(jí)GPU---Mali T720，支持客戶實(shí)現(xiàn)各種完美的UI和智能相關(guān)輔助功能設(shè)計(jì)，并配合海思半導(dǎo)體自有的第二代智能分析協(xié)處理單元IVE2.0，提供車牌、周界、人臉識(shí)別等多達(dá)40種智能分析應(yīng)用。Hi3536集成多達(dá)4個(gè)SATA3.0接口，滿足超高清存儲(chǔ)需求，同時(shí)支持雙GMAC，網(wǎng)絡(luò)速率高達(dá)640Mbit/秒。

　　相比之前的3535除了提升接入和解碼能力外，更重要一點(diǎn)是智能分析相比之前有了很大程度的提升，這樣使得智能分析精準(zhǔn)度更高，功能更加全面。天地偉業(yè)針對(duì)目前監(jiān)控針對(duì)智能分析功能的需求推出重磅產(chǎn)品：智能分析儀。智能分析儀通過(guò)對(duì)監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍攝視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析，檢測(cè)監(jiān)控畫(huà)面中出現(xiàn)的異常事件，觸發(fā)即時(shí)的報(bào)警，把用戶現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)變得“智能”。

　　隨著整個(gè)社會(huì)對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)注日益增加，越來(lái)越多的視頻監(jiān)控系統(tǒng)被安裝和使用。這些視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅包括在普通建筑物、企業(yè)內(nèi)部安全保衛(wèi)等方面的應(yīng)用，也大量地被應(yīng)用于國(guó)防、社會(huì)安全、交通管理等眾多領(lǐng)域。

　　不僅被安裝和使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越多，每個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中所部署的監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量也急劇增加。數(shù)量眾多的監(jiān)控?cái)z像機(jī)為保障社會(huì)安全，加強(qiáng)企業(yè)管理等方面帶來(lái)了很多的便利，但是，如何合理有效地利用監(jiān)控?cái)z像機(jī)的拍攝畫(huà)面也為安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)，以及這些系統(tǒng)的日常使用帶來(lái)了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。

　　現(xiàn)在所廣泛使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控?cái)z像機(jī)畫(huà)面通常直接被硬盤(pán)錄像機(jī)(DVR/NVR)進(jìn)行錄像存儲(chǔ)，以備事后查看，并不能實(shí)時(shí)地檢測(cè)到監(jiān)控畫(huà)面中的異常事件。有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中把部分?jǐn)z像機(jī)的監(jiān)控畫(huà)面通過(guò)電視墻等設(shè)備進(jìn)行顯示，由安全保衛(wèi)人員肉眼進(jìn)行畫(huà)面的實(shí)時(shí)觀察，希望能發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面中的異常事件。然而，科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，面對(duì)眾多來(lái)自攝像機(jī)的監(jiān)控畫(huà)面，無(wú)論多么有責(zé)任心的安全保衛(wèi)人員，都無(wú)法長(zhǎng)期保持足夠的注意力來(lái)發(fā)現(xiàn)畫(huà)面中所有的異常事件。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)者和用戶迫切地需要能夠每天24小時(shí)連續(xù)工作，不會(huì)有注意力無(wú)法集中問(wèn)題，永不疲倦的“安全保衛(wèi)人員”。

　　天地偉業(yè)的智能視頻分析技術(shù)，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的獨(dú)特技術(shù)，通過(guò)對(duì)音視頻監(jiān)控內(nèi)容的實(shí)時(shí)分析幫助提升監(jiān)控效率。與傳統(tǒng)的視頻運(yùn)動(dòng)偵測(cè)技術(shù)不同，采用先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)(VOT，Video Object Tracking)，能分析畫(huà)面中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，而不是所有的畫(huà)面變化，從而可以濾除監(jiān)控畫(huà)面中光影、樹(shù)葉、潮汐等非重要內(nèi)容的變化，專注于用戶實(shí)際關(guān)心的異常事件，減少誤報(bào)。

　　通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析，根據(jù)監(jiān)控畫(huà)面中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的行為特征和用戶自行設(shè)定的判斷規(guī)則，判斷畫(huà)面中是否出現(xiàn)了異常事件。當(dāng)有異常事件發(fā)生的時(shí)候，不但可以在實(shí)時(shí)視頻中疊加目標(biāo)跟蹤軌跡和突出報(bào)警顯示，而且可以通過(guò)TCP/IP網(wǎng)口、RS485串口按照通訊協(xié)議輸出即時(shí)報(bào)警信息或?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)報(bào)警，IO輸出外端子也可外接觸發(fā)聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，提醒安全保衛(wèi)人員注意當(dāng)前畫(huà)面。豐富的報(bào)警接口使該設(shè)備可自如地?zé)o縫接入任何形式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，使普通視頻監(jiān)控系統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)采用最簡(jiǎn)易的方式迅速升級(jí)成為具有智能分析自動(dòng)報(bào)警功能的智能化監(jiān)控報(bào)警安防系統(tǒng)。

　　智能分析儀不僅可以接入模擬視頻，還可以接入高清/標(biāo)清的網(wǎng)絡(luò)視頻，具體接入方式如下：

　　1、模擬視頻輸入，模擬視頻輸出。適用于模擬監(jiān)控方案，前端模擬攝像機(jī)或球云臺(tái)接入到視頻分析器，視頻分析器根據(jù)需要對(duì)圖像做相應(yīng)的視頻分析功能的疊加，對(duì)疊加分析功能后的視頻還是模擬輸出，可以連接矩陣、DVR、監(jiān)視器等主控設(shè)備，具有報(bào)警輸入和報(bào)警聯(lián)動(dòng)輸出。

　　2、模擬視頻輸入，數(shù)字視頻輸出。適用于模數(shù)混合的監(jiān)控方案，前端模擬攝像機(jī)或球云臺(tái)接入到視頻分析器，視頻分析器具有編碼功能，可以將模擬視頻和視頻分析功能進(jìn)行H.264編碼后IP輸出，可以連接NVR、IPSAN等設(shè)備，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器對(duì)數(shù)字視頻進(jìn)行解碼還原模擬視頻，連接顯示設(shè)備，還原的視頻具有視頻分析功能，具有報(bào)警輸入和報(bào)警聯(lián)動(dòng)輸出。

　　3、數(shù)字視頻輸入，數(shù)字視頻輸出。適用于全數(shù)字監(jiān)控方案，前端高清或標(biāo)清攝像機(jī)或球云臺(tái)接入到視頻分析器，視頻分析器根據(jù)需要對(duì)圖像做相應(yīng)的視頻分析功能的疊加，對(duì)疊加分析功能后的視頻采用與輸入相同的視頻分辨率輸出，可以連接NVR、IPSAN等設(shè)備，可以通過(guò)高清或標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器對(duì)數(shù)字視頻進(jìn)行解碼還原高/標(biāo)清視頻，連接顯示設(shè)備，還原的視頻具有視頻分析功能，具有報(bào)警輸入和報(bào)警聯(lián)動(dòng)輸出。

　　天地偉業(yè)智能分析儀安裝靈活方便，采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，可以承受-35℃～70℃的溫度環(huán)境，無(wú)論是放到前端還是中心機(jī)房完全根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要。如果硬件已經(jīng)非常突出，那智能分析功能就更是它的特色之處。

智能分析技術(shù)

　　智能分析技術(shù)支持各種智能應(yīng)用及擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域警戒、人口密度、圖像異常、車輛人員流量統(tǒng)計(jì)、車牌識(shí)別、人臉監(jiān)測(cè)甚至面部識(shí)別比對(duì)等功能，通過(guò)與綜合平臺(tái)管理系統(tǒng)的結(jié)合，對(duì)信息分類處理，為實(shí)時(shí)報(bào)警和后續(xù)錄像回放提供準(zhǔn)確信息分析服務(wù)。主要應(yīng)用特點(diǎn)舉例如下：

　　區(qū)域警戒：對(duì)于用戶設(shè)定區(qū)域內(nèi)的人員移動(dòng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，比如檢測(cè)是否有行人或車輛進(jìn)入預(yù)定區(qū)域(或越線)并提示報(bào)警，在此技術(shù)上，可擴(kuò)展人員擁擠聚集監(jiān)測(cè)。

　　行為分析：對(duì)于人員打架斗毆或劇烈運(yùn)動(dòng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

　　車牌識(shí)別：對(duì)車輛的車牌進(jìn)行抓拍并識(shí)別。

　　物品遺留/物品丟失：對(duì)于可疑人物或車輛在指定的區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間徘徊或停留自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，當(dāng)其余內(nèi)的人物或車輛突然消失時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

　　人流量統(tǒng)計(jì)：對(duì)于指定一個(gè)/多個(gè)出入口或單一方向/雙向的人群流動(dòng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，提供比較準(zhǔn)確的人群流動(dòng)量和人群流動(dòng)方向的統(tǒng)計(jì)分析。在此技術(shù)上，可以對(duì)人群密度分級(jí)，設(shè)定閥值及時(shí)預(yù)警，避免造成擁擠**故。

　　離崗檢測(cè)：對(duì)視頻區(qū)域內(nèi)設(shè)定特殊區(qū)域，對(duì)特殊區(qū)域內(nèi)的人員離開(kāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

　　智能跟蹤：當(dāng)有人或物體以運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)入視頻圖像范圍內(nèi)時(shí)，前端智能分析設(shè)備聯(lián)動(dòng)球型攝像機(jī)或云臺(tái)跟蹤，同時(shí)聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)變倍和聚焦看清楚人或物。同時(shí)可以配合入侵檢測(cè)功能，設(shè)定警戒線或警戒區(qū)域，當(dāng)有觸發(fā)的情況發(fā)生時(shí)，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)跟蹤。

　　聚集檢測(cè)：目標(biāo)在限定的檢測(cè)范圍之內(nèi)，人數(shù)從少突然增多時(shí)，觸發(fā)報(bào)警。

　　人臉檢測(cè)：對(duì)經(jīng)過(guò)設(shè)定區(qū)域的行人進(jìn)行人臉檢測(cè)和跟蹤，篩選出人臉圖像實(shí)時(shí)布控，并為后期查詢提供依據(jù)。

　　智能分析技術(shù)可以有多種應(yīng)用方式，不但可以在前端攝像機(jī)中集成，還可以在后端管理平臺(tái)軟件中實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目的需求和成本預(yù)算靈活配置。智能分析技術(shù)的優(yōu)劣主要考量準(zhǔn)確率，這就對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)的選型和部署提出了具體要求，比如人流量統(tǒng)計(jì)可應(yīng)用于大門(mén)、樓道和電梯口甚至室外通道等，需要考慮攝像頭與地面夾角、攝像機(jī)與人流方向夾角、光照條件和天氣狀況(晴天陰天和雨雪均會(huì)帶來(lái)不同影響)。

　　視頻診斷技術(shù)

　　視頻診斷技術(shù)可對(duì)各種圖像質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)估，給出視頻的品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)視頻圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫(huà)面凍結(jié)、增益失衡和云臺(tái)失控等常見(jiàn)攝像頭故障做出準(zhǔn)確判斷并發(fā)出報(bào)警信息。該系統(tǒng)還可以檢測(cè)視頻信號(hào)有無(wú)和前端云臺(tái)攝像機(jī)的運(yùn)行情況，有效預(yù)防因硬件導(dǎo)致的圖像質(zhì)量問(wèn)題及所帶來(lái)的不必要的損失，并及時(shí)檢測(cè)破壞監(jiān)控設(shè)備的不法行為。主要檢測(cè)內(nèi)容舉例如下：

　　信號(hào)缺失檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)因前端云臺(tái)、攝像機(jī)工作異常、損壞、人為惡意破壞或視頻傳輸環(huán)節(jié)故障而引發(fā)的間發(fā)性或持續(xù)性的視頻缺失現(xiàn)象。

　　清晰度異常檢測(cè)： 自動(dòng)檢測(cè)視頻中由于聚焦不當(dāng)、鏡頭損壞或異物遮蔽引起的視野主體部分的圖像模糊。自動(dòng)檢測(cè)鏡頭對(duì)準(zhǔn)無(wú)意義物體的情況。

　　信號(hào)亮度異常檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)視頻中由于攝像頭故障、增益控制紊亂、照明條件異?；蛉藶閻阂庹趽醯仍蛞鸬漠?huà)面過(guò)暗、過(guò)亮或黑屏。

　　視頻噪聲檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)視頻圖像中混有雜亂的“橫道”、“波紋”、或一陣陣雜亂的飛點(diǎn)、刺、線狀干擾導(dǎo)致的圖像模糊、扭曲、雪花、抖動(dòng)或滾屏等噪聲現(xiàn)象。

　　視頻偏色檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)由于線路接觸不良、外部干擾或攝像頭故障等原因造成的視頻中的畫(huà)面偏色現(xiàn)象，主要包括全屏單一偏色或多種顏色混雜的帶狀偏色。

　　視頻診斷技術(shù)也包括多種應(yīng)用方式，可以集成在前端攝像機(jī)，但更適于部署在后端管理軟件系統(tǒng)中，在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，使用更加靈活，通過(guò)定時(shí)巡檢網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有視頻，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，加快維修的反應(yīng)速度，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

　　安防市場(chǎng)在經(jīng)歷了14年的價(jià)格戰(zhàn)、同質(zhì)化等洗禮之后，整個(gè)發(fā)展的步伐越加穩(wěn)健，可以遇見(jiàn)未來(lái)的趨勢(shì)一定是朝著高分辨率，高幀率，高智能、低帶寬占用這四個(gè)方向發(fā)展。H.265的推出可謂是占據(jù)了天時(shí)、地利、人和。天地偉業(yè)作為海思的基線客戶之一同步推出獨(dú)具特色的智能系列產(chǎn)品將智能化應(yīng)用邁向了一個(gè)新臺(tái)階，更貼近實(shí)戰(zhàn)的智能，更貼近用戶的實(shí)用。H.265讓我們15年拭目以待。