智能平民化―未来高清前端发展新趋势

    现今高清监控系统的发展，不仅表现在单个视频的高清上，规模也在不断的扩大，例如普通的平安城市动辄上千路、几千路甚至更多，传统高清摄像机只用来采集，使用中实时监看往往很难有效的“照顾”到所有视频，已经很难满足人们“用好”高清的需求。
　　高清网络摄像机发展日新月异，无论图像质量、性能、功能、价格，更新换代的速度越来越快，基本遵循摩尔定律，但万变不离其宗，所有的提升创新均需要围绕人的需求，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避免平台分析路数少的瓶颈，在成本有效控制的同时更智能，看得清的同时，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的节省整体方案成本？哪些实用的智能可以更巧妙的融入到前端，给整个方案带有亮点？下面就这两个方面为大家展开分析：
　　一、可以节省成本的技术
　　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，在保证画质的情况下，带宽及存储由原来的1080P实时6M～8M，降低到2M～4M，只占原来的一半甚至四分之一，从根源上降低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成本。
　　感兴趣区域(ROI)，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证，最大支持4个区域同时设置。有效缓解网络及存储压力。
　　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、超低延时等，均对硬件平台性能及ISP处理功底有着较高的要求。
　　高清网络摄像机给人们带来更好的视觉体验，同时对安装调试人员也有着更高的要求。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成本。
　　二、实用高效的智能分析
　　透雾：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，透雾功能显的尤为重要，根据雾天成像的散射模型，采用暗通道先验原理，可实现高性能的透雾技术，实现监控系统全天候工作。
　　（一）该算法特色：
　　1、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。
　　2、色彩还原度好：传统的透雾算法会冲淡图像的色彩，该算法真实还原图像色彩。
　　3、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。
　　4、考虑场景的景深信息，极大程度还原图像的细节：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；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。
　　5、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。
　　6、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。
　　（二）技术突破：
　　1、本算法透雾能力更强，还原度好，相比单幅图像去雾，算法复杂度非常更高，针对这种情况，需要进行一系列的改进优化，达到实时透雾。
　　2、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。
　　3、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。
　　安装在路边立标上的摄像机，遇到重型车经过或大风天气，难免出现图像抖动，此时视频防抖技术即可派上大用场。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。可以有效降低甚至消除图像抖动。
　　人脸侦测，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。
　　声音异常侦测。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。
　　通用的行为分析，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，所有智能功能均由前端摄像机设置完成。