城市人口不斷上升,帶來了社會治安問題的日漸凸顯,城市中人口高密度區域的安防難度加大。統計局面對龐大而復雜的城市系統,公安部門要做到信息的實時發布、監控、分析和智能化管理,以確保整個系統的決策、命令能夠穩妥迅速地傳達、執行并得到反饋,高度集成的可視化終端是必不可少的。裝載在城市各個角落的視頻監控系統,則承擔了城市管理系統的職責,成為“智慧安防”的核心部件,也成為“智慧城市”的重要組成部分。
講到這里,我們先來簡單了解一下“智慧城市”的概念。智慧城市,就是將先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術、控制技術及計算機技術等新技術,有效地集成運用于整個城市管理系統之中,從而建立的一種在大范圍內全方位發揮作用的,實時、準確、高效的城市綜合管理系統。在發改委、網信辦、標準委聯合下發的《新型智慧城市評價指標(2016年版)》中,公共安全視頻資源采集和覆蓋情況、家標準委聯合下發的《新型智慧城市評價指標(2016年版)》中,公共安全視頻資源采集和覆蓋情況、公共安全視頻監控資源聯網和共享程度、公共安全視頻圖像提升社會管理能力情況成為智慧城市發展的重要指標。
在政策支持之下,視頻監控系統擁有了高速發展的驅動力。然而,當前安防系統的有效運轉受到了較大的挑戰,主要是每日產生的海量視頻監控數據與有限的人工分析能力之間的矛盾。根據博思數據公布的調查數據,在2020年出貨量將會達到5422萬臺。這意味著中國每日視頻監控錄像達上千PB,而過去累積的歷史數據更多,并且海量視頻監控數據中99%以上都是非結構化數據。利用“人海戰術”進行視頻檢索和分析的方式,不僅需要消耗大量人力,而且效果不佳。IMS Research的一項實驗表明,人在盯著視頻畫面僅僅22分鐘之后,人眼將對視頻畫面里95%以上的活動信息視而不見。面臨以上種種問題,對視頻監控系統進行優化和升級,成了安防領域的剛性需求。
事實上,視頻監控系統自誕生之日起,便不斷在技術上被優化和迭代。視頻監控系統大致經歷了三個發展階段:階段始自20世紀80年代,視頻監控功能的實現主要采用模擬方式,錄制的視頻主要在同軸電纜中進行信號傳輸,之后在控制主機的監控下實現模擬信號的顯示。第二階段始自21世紀初,視頻監控實現了遠距離視頻聯網,但仍沒有完全實現數字化,視頻以模擬的方式通過同軸電纜來進行信號的傳輸,在多媒體控制主機及硬盤刻錄主機中進行數據處理和儲存。第三階段始自2006年,隨著數字技術與網絡技術的發展,安防監控領域的視頻技術也進入了高清化與網絡化階段,具體體現為前端高清化、傳輸網絡化、處理數字化和系統集成化。世友安防視頻監控系統的發展演進過程如下圖所示:
強大的計算能力,是處理海量視頻監控數據的基礎。計算力的高低,取決于芯片的性能。目前安防監控領域使用的主流芯片是GPU, GPU比傳統的CPU具有壓倒性的優勢。使用GPU和使用傳統雙核CPU在運算速度上的差距可達70倍。與后者相比,前者能將程序運行時間從幾周降低到1天。此外,目前市場中已出現針對安防監控開發的FPGA與ASIC智能芯片,以計算機視覺為代表的人工智能技術在安防監控中的使用,可以大量替代過去由人工進行的監測與分析工作。??低暤恼{查數據顯示,與傳統的依靠人工進行視頻回看查證相比,使用以車牌搜索、特征搜索為核心的智能化搜索工具,和以濃縮播放、視頻摘要為核心的智能化查看工具,公安部門在破案時的線索排查效率可提升20—100倍。
今天,依托人工智能算法、強大的計算力和海量的視頻監控數據,智能化監控時代已經到來了。