4K/H.265臨近 視頻監控巨頭如何應對？

隨著(zhù)視頻監控技術(shù)的快速發(fā)展，高清監控取代標清監控、具備分析能力的智能網(wǎng)絡(luò )視頻監控取代功能單一的模擬視頻監控，已經(jīng)成為不可逆轉的趨勢。市場(chǎng)調研機構IHS的分析報告顯示，2014年，網(wǎng)絡(luò )攝像頭的出貨量第一次超過(guò)了模擬攝像頭;預計到2018年，網(wǎng)絡(luò )攝像頭的出貨量將超過(guò)7400萬(wàn)，市場(chǎng)規模逾100億美元，中國市場(chǎng)增長(cháng)最為迅猛。

“在安防監控市場(chǎng)，以前模擬攝像機占據市場(chǎng)的主流地位，現在有越來(lái)越多的IP攝像機出現，它們的連接性會(huì )越來(lái)越強，智能性也會(huì )越來(lái)越高，包括智能的網(wǎng)關(guān)、后端的設備和后臺?！庇⑻貭柟疚锫?lián)網(wǎng)事業(yè)部部門(mén)與大市場(chǎng)部門(mén)市場(chǎng)總監ToddMatsler先生指出，現在有很多高清網(wǎng)絡(luò )攝像頭的使用，相關(guān)數據顯示，預計到2018年，網(wǎng)絡(luò )攝像頭的出貨量將達到1.24億臺，2017年預計這些攝像機每天生成的數據將達到859TB。未來(lái)要處理的數據會(huì )越來(lái)越多，這必須要有更好的解決方案管理、存儲這些數據。由于涉及各種各樣的視頻分析，因此，視頻分析的功能，解碼、編碼和轉碼等各種集成，以及云計算，這些都將是非常重要的領(lǐng)域。

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著(zhù)視頻聯(lián)網(wǎng)逐漸勢起，以視頻監控為核心的安防產(chǎn)業(yè)正向著(zhù)更高清、更智能、大數據的方向快速演進(jìn)。

    大數據來(lái)襲智能分析技術(shù)新升級

?？低曆芯吭撼?wù)副院長(cháng)浦世亮就表示，從過(guò)去幾年的技術(shù)趨勢來(lái)看，安防產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了網(wǎng)絡(luò )化和高清化的發(fā)展，現在非常清晰的一個(gè)趨勢是，正在向智能化和大數據快速的轉換。從用戶(hù)的需求端來(lái)看，這幾年用戶(hù)的需求也正在從過(guò)去看得清到現在向看得明白，從過(guò)去對于整個(gè)視頻系統的應用是存儲、回放，到現在基于視頻內容理解的各種應用。

隨著(zhù)安防大時(shí)代的到來(lái)，視頻數據呈現爆發(fā)式增長(cháng)，這不僅對數據的存放帶來(lái)壓力，也對數據的分析提出了更高的要求。同時(shí)，大量的無(wú)用視頻造成嚴重信息污染，使得線(xiàn)索的提取變得困難，并造成帶寬及存儲資源的嚴重浪費。因此，有用信息的分析獲取效率至關(guān)重要。而傳統的簡(jiǎn)單智能分析功能，以及由此引出的算法孤立、運算低效等問(wèn)題已遠遠不能滿(mǎn)足客戶(hù)對時(shí)效性的需求。

實(shí)際上，傳統的簡(jiǎn)單智能分析在大家看來(lái)并不是真正意義上的智能?！斑@主要是因為兩個(gè)方面的原因，一是分析的不準;二是分析的慢?！痹谇安痪玫陌膊?huì )上，華為展臺相關(guān)負責人告訴記者，分析不準，可以通過(guò)算法優(yōu)化。他稱(chēng)，華為在智能算法方面的投入很大，在華為內部有個(gè)實(shí)驗室，它把國外一些最先進(jìn)的機器分析、圖像分析等智能算法引入到了國內。該工作人員還重點(diǎn)向記者介紹了其智能分析云節點(diǎn)(VCM)。據介紹，華為的高密度VCM5000系列智能分析云節點(diǎn)，在業(yè)內率先實(shí)現計算資源的按需分配，可供多種智能分析業(yè)務(wù)靈活共享，在云端提供高達萬(wàn)路以上的視頻分析處理能力，分析效率比傳統手段提升8倍，對十億條記錄秒級檢索，讓客戶(hù)的錄像數據充分發(fā)揮最大價(jià)值。此款產(chǎn)品還擁有強大的圈蹤分析、VCM人臉布控、VCM視頻偵查和視頻摘要及檢索功能，“智慧”全面貫穿安防領(lǐng)域。

浙江宇視科技有限公司產(chǎn)品部部長(cháng)邵冬珺表示：“智能前端分為泛智能和專(zhuān)業(yè)智能，其主要區別在于，專(zhuān)業(yè)智能應用于實(shí)時(shí)應急指揮;泛智能用于事后復查，兩個(gè)硬件平臺完全不一樣?！彼嬖V記者，專(zhuān)業(yè)智能的數據分析更為準確，但投資額度比泛智能高1到1.5倍。

邵冬珺指出，現在大家提到智能，首先說(shuō)的就是功能，而功能的背后就是算法。實(shí)際上，智能不僅僅是算法，還要有開(kāi)放的架構?！拔覀兗扔凶匝械乃惴?，也有第三方的算法，我們將二者進(jìn)行了融合?！彼M(jìn)一步稱(chēng)，除此之外，還要充分利用CPU和GPU的資源，對不同的算法所消耗的資源進(jìn)行智能調配，保證服務(wù)器集群之間在各個(gè)應用中能維持相對合理的分配?！耙曨l圖像信息數據中心和綜合監控指揮中心，是宇視未來(lái)非常重要的技術(shù)投入方向，這也是宇視的核心競爭力?！?

由此可見(jiàn)，除了前端智能，后端也要智能，二者必須配合起來(lái)做智能分析。實(shí)際上，一直以來(lái)，前端攝像頭的智能化都是主旋律，比如做交通卡口、車(chē)牌識別都是基于前端的智能分析，不過(guò)在有些場(chǎng)景下前端智能并不適用。浙江大華研發(fā)中心副總經(jīng)理大數據研究院院長(cháng)許焰舉例稱(chēng)，比如車(chē)系識別，這需要龐大的車(chē)輛數據庫，這就無(wú)法放到前端，只能放在后端。再比如平安城市，以寧波為例，整個(gè)市有三萬(wàn)只攝象頭，不可能對每個(gè)攝象頭都做智能化，但可以選擇其中的1000路做智能化，其余的放在后端做智能。

ToddMatsler也表達了同樣的觀(guān)點(diǎn)。他說(shuō)，視頻的數據量非常大，在前端可以分析部分視頻數據，比如非結構化的數據，但要做更深入的分析或大數據的分析就必須傳回到后端，后端的分析處理能力非常強。

“不管是前端還是后端，都是有機的整體，現在大家考慮的是端到端的整個(gè)系統的智能解決方案?！庇⑻貭柟局袊鴧^產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)部產(chǎn)品經(jīng)理徐民如是說(shuō)。

英特爾端到端解決方案應運而生

“隨著(zhù)整個(gè)安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，當前行業(yè)最迫切的需求是智能化?！毙烀癖硎?，英特爾的一些合作伙伴也在提全網(wǎng)智能的概念，這里面有兩個(gè)層面的意思，一是所有的系統是一個(gè)有機的整體，所以從端到端統一采用X86的平臺，在技術(shù)上有先天的優(yōu)勢。二是所謂全網(wǎng)智能，其核心算法可以從前端的攝像機，平滑的移植到整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的各個(gè)節點(diǎn)上，靈活部署。核心算法是英特爾客戶(hù)的核心競爭力，客戶(hù)若能非常靈活、合理部署在不同的行業(yè)，將能發(fā)揮最大的價(jià)值。這是采取X86、英特爾方案的核心優(yōu)勢。據介紹，英特爾是為數不多能提供完整的從端到端的芯片級產(chǎn)品的公司之一。

ToddMatsler進(jìn)一步稱(chēng)，在安防監控領(lǐng)域，英特爾旨在創(chuàng )造一個(gè)最好的端到端的平臺，通過(guò)網(wǎng)關(guān)、數據中心和云等這些平臺傳輸和管理數據。他告訴記者，使用英特爾端到端的解決方案，可以大大減少軟件開(kāi)發(fā)和運算所需要的時(shí)間。

據悉，英特爾是少數幾家使用硅芯片的公司，除了有很好的硬件和軟件之外，還有開(kāi)放的標準?！伴_(kāi)放的標準使得行業(yè)在兼顧硬件的同時(shí)，可以把重點(diǎn)更多的放在軟件上，這樣可以賺取更多利潤?！盩oddMatsler稱(chēng)，以前英特爾把重點(diǎn)放在網(wǎng)關(guān)、MBR數據中心，隨著(zhù)攝像機的發(fā)展越來(lái)越迅速，智能化的要求越來(lái)越高，會(huì )把重點(diǎn)放在兩個(gè)方面，一是IP攝像機的軟件方面，希望可以提供更好的SDK軟件服務(wù)包，針對一些多媒體和視頻分析，提供更好的框架和軟件。二是端到端的領(lǐng)域，更多是放在系統層次上的投資。

ToddMatsler透露，目前有六七家企業(yè)設計的IP攝像機使用的是英特爾的處理器，有非常好的視頻分析性能。另外，基于英特爾架構的攝像機，要做移植的工作也非常便捷，無(wú)論是網(wǎng)關(guān)還是服務(wù)器?！俺藢⒅攸c(diǎn)放在優(yōu)化端到端的系統，視頻分析，以及大數據之外，英特爾還做了一個(gè)參考架構?！盩oddMatsler說(shuō)。

另?yè)榻B，針對智能的NVR，英特爾還發(fā)布了第六代智能酷睿處理器，它的性能大幅提高，支持H.265高畫(huà)質(zhì)低比特率的編碼和解碼技術(shù)，有更強的智能分析和處理的能力?！拔磥?lái)，我們將基于英特爾新的產(chǎn)品和技術(shù)，去幫助客戶(hù)，幫助行業(yè)做新的業(yè)務(wù)、開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品?！毙烀袢缡钦f(shuō)。

據徐民介紹，英特爾的智能安防解決方案當前主要應用于交通、高鐵、智能停車(chē)場(chǎng)等領(lǐng)域，另外，也有一些跨行業(yè)的應用，如在教育領(lǐng)域的應用。

各大硬件設備廠(chǎng)商紛紛布局

隨著(zhù)視頻數據爆發(fā)式的增長(cháng)，大規模城市級的智能應用，以及引入大數據分析、云計算等技術(shù)已成為大勢所趨。緊跟市場(chǎng)潮流，各大安防監控硬件設備廠(chǎng)商早已相機而動(dòng)。

順應技術(shù)的發(fā)展趨勢與客戶(hù)需求變化的趨勢，?？低曢_(kāi)發(fā)了智能安防2.0的系統方案。據浦世亮介紹，?？低暤闹悄馨卜?.0系統方案主要有三個(gè)特征：一是融合了多維的感知技術(shù)，包括三維感知技術(shù)、熱成像感知技術(shù)、RFID、無(wú)人機航拍技術(shù)。在融入如此多的多維感知技術(shù)以后，可以從前端采集更多的信息。二是在整個(gè)系統的各個(gè)層面融入了人工智能的技術(shù)。在過(guò)去的階段，前端的攝像機只有少量的集成視頻技術(shù)，一般呈現的價(jià)值主要在報警端，現在越來(lái)越多的攝像機融合了智能技術(shù)，在整個(gè)系統中可以在編碼端傳輸、顯示、存儲、檢索等各個(gè)環(huán)節呈現智能的價(jià)值。浦世亮舉例稱(chēng)，?？低暟阎悄芗夹g(shù)和編碼技術(shù)相融合，開(kāi)發(fā)了Smart265的編碼技術(shù)，這個(gè)技術(shù)和H.265相比，可以將碼率降低50%以上。三是整個(gè)系統是構建于視頻大數據平臺之上，?？低暤臄祿笃脚_是面向視頻應用、深度優(yōu)化的架構。比如，視頻云存儲技術(shù)跟通用的云存儲技術(shù)相比，其對于視頻的訪(fǎng)問(wèn)速率提升十倍以上。據悉，?？低曋悄馨卜?.0系統中的云分析服務(wù)器“閃電”用了16顆至強的高密度服務(wù)器，可以對視頻進(jìn)行高并發(fā)的深度計算。

許焰表示，云計算、大數據、智能三個(gè)大的方向的融合是安防監控領(lǐng)域當前的熱點(diǎn)?！皞鹘y的方案對視頻做智能化處理的時(shí)間很長(cháng)，比如一個(gè)小時(shí)的視頻需要15分鐘才能處理完，而通過(guò)云計算，可以把一個(gè)小時(shí)的視頻在一分鐘內處理完?！彼f(shuō)，基于這三大方向，大華都有布局。

許焰介紹，大華在云方面的主要產(chǎn)品包括云存儲、虛擬機。云存儲的主要特點(diǎn)是，通過(guò)采用一些高可靠性的算法，既保證數據的高可靠性，同時(shí)又降低成本?！白钪匾氖?，我們打造的是融合的云，通過(guò)一朵云實(shí)現不同數據間的共享，這也是我們與其他安防廠(chǎng)商最大的區別?！痹S焰解釋稱(chēng)，所謂融合的云是在一個(gè)云的前提下，有不同的應用。比如，公安的實(shí)戰云和交警的平臺、環(huán)保的平臺等所有的業(yè)務(wù)都在一朵云上，那么要實(shí)現數據共享就變得非常容易，不會(huì )像以前那樣存在垂直、相互之間難以共享的情況。許焰稱(chēng)，大華的云以私有云為主，因此不存在信息安全的問(wèn)題?！霸朴嬎愕内厔莶豢勺钃?，包括政府現在也在不停地開(kāi)放數據，推動(dòng)我們做大數據，實(shí)現數據與數據的碰撞?！痹S焰說(shuō)，“以前我們做私有云、公有云，后期會(huì )有混合云的架構出來(lái)?！?

在數據處理方面，大華通過(guò)把智能算法和云存儲相融合，實(shí)現對海量數據的大規模并發(fā)處理。比如視頻的云濃縮摘要，可以將一小時(shí)的視頻十分鐘濃縮完?！皩?shí)際上，數據的海量存儲和數據的分析，這些都是數據預處理，處理完了以后，我們希望最終在行業(yè)內形成更多的數據碰撞?！痹S焰舉例稱(chēng)，如公安的數據能否和小區的停車(chē)場(chǎng)數據形成一些互動(dòng)，這樣小區的數據可以給公安破案、偵查帶來(lái)價(jià)值；另一方面，公安的數據也可以給商業(yè)應用帶來(lái)價(jià)值，如評估某人的信用。當然，公安有很多數據屬于敏感數據，但把敏感的數據抽離以后，數據是可以實(shí)現共享的。

基于最新發(fā)展趨勢，華為推出了“全網(wǎng)智能”架構的平安城市系統。據悉，該全網(wǎng)智能架構融合了最新的智能分析和機器智能算法，以及業(yè)界最強性能、最高可靠性的硬件平臺，突破了傳統安防功能部件單一、孤立的系統架構，可以調度系統內所有的計算資源和網(wǎng)絡(luò )資源，將包括VCM/VCN/Switch/IPC在內的全部資產(chǎn)都按需部署到智能業(yè)務(wù)處理當中，實(shí)現了各模塊的協(xié)同運行與深度應用，從而全面提升智能分析效率和準確度，同時(shí)避免了高網(wǎng)絡(luò )帶寬占用和無(wú)效業(yè)務(wù)負荷，大幅節省后臺存儲和計算資源投入。

目前，各家的實(shí)時(shí)智能分析系統主要是對以下行為的分析：一是車(chē)輛識別，包括車(chē)牌號碼、車(chē)牌顏色、車(chē)身顏色、車(chē)型、車(chē)標等；二是服飾特征檢測，主要是檢測上下半身衣服顏色；三是行為檢測，如奔跑、拌線(xiàn)、區域入侵、逆行；四是人臉檢測，主要檢測畫(huà)面中出現的人臉。

取代FHD，4K/H.265時(shí)間表臨近

高分辨率是高清IP攝像機的一個(gè)重要因素。當前，720P、1080P的高清監控前端已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，300萬(wàn)像素、500萬(wàn)像素的高清IP攝像機也擁有一定的市場(chǎng)份額，而最新的4K分辨率(4096×2160)已是公認的發(fā)展趨勢。畢竟，從1080P到4K，獲取的信息量將更大，這樣也可以做更多的智能分析。在前不久舉辦的安博會(huì )上，不少廠(chǎng)商都展示了4K分辨率H.265的IP攝像機、4K的NVR和相關(guān)解決方案。4K/H.265的時(shí)間表到了嗎？最終會(huì )取代FHD嗎？

“在一些室外的大場(chǎng)景應用中，4K的產(chǎn)品確實(shí)可以大大提升用戶(hù)體驗，捕捉更多的細節，但不會(huì )完全取代FHD?！逼质懒帘硎?，目前在安防監控領(lǐng)域，確實(shí)有很多4K的芯片和方案，而且很多4K的相關(guān)產(chǎn)品也出來(lái)了。不過(guò)，4K不僅僅是傳感的問(wèn)題，還涉及到傳輸和存儲，因為分辨率到了4K以后，傳輸的壓力和存儲的壓力提升，但如果結合?？低暤腟mart265編碼技術(shù)應用范圍會(huì )更廣。

Smart265是?？低曌约洪_(kāi)發(fā)的編碼技術(shù)。浦世亮稱(chēng)，與傳統的影視視頻不同，安防產(chǎn)業(yè)的視頻有著(zhù)容量很大，但是有效信息比較稀疏的特點(diǎn)，因此，基于安防產(chǎn)業(yè)?？低晫νㄓ玫木幋a技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，將智能技術(shù)和編碼技術(shù)進(jìn)行融合，開(kāi)發(fā)了Smart265，它比現有的編碼技術(shù)碼率降低一半甚至三分之二?！半S著(zhù)應用范圍的擴大，Smart265成為標準的編碼技術(shù)并非沒(méi)有可能?！?

一直以來(lái)，4K攝像機發(fā)展的制約瓶頸主要在于對存儲和傳輸的需求，當然還有成本的增加?！?K當前之所以市場(chǎng)需求不大，這主要是因為網(wǎng)絡(luò )傳輸帶寬、數據存儲方面的投資成本還比較高，如果成本降下來(lái)，將可以普及開(kāi)來(lái)?！庇钜暜a(chǎn)品部部長(cháng)邵冬珺說(shuō)。

“4K/265編碼技術(shù)是必然的趨勢，不可阻擋?！比A為技術(shù)有限公司視頻監控產(chǎn)品總監朱彥肯定地表示，目前H.265芯片已經(jīng)很成熟，不論是英特爾的芯片還是英特爾之外的其他廠(chǎng)家的芯片，而且英特爾還推出了很多支持H.265的方案。

實(shí)際上，繼去年推出支持H.265/1080P的SoC芯片Hi3516A之后，在今年的安博會(huì )上，海思就展示了其支持4K/H.265+的SoC芯片Hi3519V101，據海思展臺相關(guān)工作人員介紹，相比Hi3516A，Hi3519V101的數據傳輸帶寬壓縮率提升10%-20%。目前，Hi3519V101還沒(méi)有量產(chǎn)，不過(guò)，相信很快就會(huì )推出市場(chǎng)。

當前，4K攝像頭主要應用于室外的一些大場(chǎng)景，如地鐵廣場(chǎng)、火車(chē)站廣場(chǎng)等。不過(guò)，朱彥指出，由于投資周期的問(wèn)題，4K攝像機的更新?lián)Q代可能并沒(méi)有我們想象中快，但在新建的項目中，企業(yè)基本都在向H.265引導?！霸谄桨渤鞘械慕ㄔO中，明年上半年就會(huì )有相關(guān)布點(diǎn)?！敝鞆┤缡钦f(shuō)。

從各大廠(chǎng)商的戰略布局來(lái)看，4K/H.265已是不可阻擋的趨勢，隨著(zhù)技術(shù)的成熟，成本逐漸降低，4K/H.265必將在更多的應用領(lǐng)域采用。

智能視頻監控在新興業(yè)態(tài)大放異彩

視頻監控應用領(lǐng)域廣泛，如平安城市、智慧交通、地鐵、平安校園等，不同的應用領(lǐng)域往往也面臨著(zhù)不同的挑戰。朱彥針對華為重點(diǎn)投入的平安城市、地鐵、平安校園這三大行業(yè)進(jìn)行了分析，并給出了自己的見(jiàn)解。

朱彥直言，在平安城市的建設過(guò)程中主要面臨三大問(wèn)題：一是在做數萬(wàn)路、數十萬(wàn)路的平安城市建設中，如何把這些攝像機有效的管理起來(lái)、聯(lián)網(wǎng)起來(lái)；二是視頻聯(lián)網(wǎng)之后，信息孤島的問(wèn)題，即把視頻數據轉化為結構數據存儲起來(lái)之后，如何與其他數據結合、碰撞；三是解決這些數據共享問(wèn)題以后，如何通過(guò)不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)去對應優(yōu)先級的使用者。

針對這三大問(wèn)題，朱彥提出了自己的期待和建議：一是希望平安城市有一張標準的網(wǎng)，有標準、有規范可循；二是希望這是一張開(kāi)放的網(wǎng)，無(wú)論是智能分析的算法還是平安城市應用開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商，都能在這張網(wǎng)里有效運轉。三是希望這是一張彈性的網(wǎng)，所有的計算資源、存儲資源，能按照業(yè)務(wù)需求的優(yōu)先級調度、處理、管理。

地鐵行業(yè)，由于其場(chǎng)景的特殊性，很多時(shí)候它的機房就在鐵軌的旁邊，因此這個(gè)行業(yè)對可靠性、數據的安全性有特殊的需求?！叭绾谓鉀Q硬件設備可靠性的問(wèn)題，如何解決數據安全性的問(wèn)題，如果站點(diǎn)發(fā)生故障能不能完成遷移動(dòng)作，這都是硬件設備供應廠(chǎng)家要考慮的問(wèn)題?！敝鞆┤缡钦f(shuō)。

朱彥稱(chēng)，平安校園這一應用領(lǐng)域，其需求也發(fā)生了變化?！叭诤现悄苁瞧桨残@中的趨勢，我們更多的是考慮把安保層級提高，通過(guò)智能手段把一些多業(yè)務(wù)系統融合起來(lái)，如即時(shí)系統，電子尋根。

實(shí)際上，智能視頻監控已不僅僅局限在傳統安防領(lǐng)域，正越來(lái)越多的應用于服務(wù)行業(yè)和其他新興業(yè)態(tài)。ToddMatsler稱(chēng)，從全球來(lái)看，零售行業(yè)的一些零售店利用視頻分析技術(shù)跟蹤流量，比如進(jìn)到門(mén)店的流量，還有店里客人排隊的時(shí)間、停留時(shí)間、客人的喜好等都可以采用視頻分析技術(shù)進(jìn)行分析。未來(lái)隨著(zhù)智能視頻監控越來(lái)越普及，更多的設備被連入網(wǎng)絡(luò )，將會(huì )產(chǎn)生更多創(chuàng )新的商業(yè)模式。