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李润森:安防监控存储技术市场发展趋势

2014-11-15 19:40 科技·视野 ⁄ 共 2488字 ⁄ 字号 暂无评论

就今天的主题“安防监控存储技术市场发展趋势”,我想从三个方面问题谈谈自己的一点认识和看法与大家交流。

一是关于形势

首先是我国公共安全形势。当前,我国正处于跨越“中等收入陷阱”并向高收入国家迈进的历史阶段,矛盾和风险比从低收入国家迈向中等收入国家时更多更复杂。随着改革进入攻坚期、发展进入转型期,社会结构和利益格局深刻调整,利益关系多样化、利益诉求复杂化趋势更加明显,大量社会矛盾不可避免地会以案事件的形式进入稳定领域,一旦被敌对势力和一些别有用心的人插手利用,很容易酿成重大社会冲突甚至诱发政治风险。与此同时,整个社会的开放性和动态化明显增强,人流、物流、资金流、信息流加速流动,社会治理面临的压力空前加大。

我们已经进入一个以互联网和大数据为代表的信息化时代,信息技术深刻地改变了人们的思维行为方式和社会组织结构形态,给国家安全和社会稳定带来了前所未有的综合性挑战。

近年来发达国家和发展中国家在公共安全方面的投入都有大幅提高。这是一个大趋势,是现代国家维护安全的客观需求,是不受人的意志转移的,这已经成为当代社会发展的不可逆转的大趋势之一。

在这种形势的驱动下,我国安防产业,特别是视频监控技术得到了空前的发展,这也应该是安防技术产品发展的大趋势。这是我要讲的第一个问题,就是两个发展的大趋势。我想社会和技术发展的两个大趋势,也就决定了安防监控存储技术市场发展的总趋势。

二是用户的困惑和企业面临的挑战

电视技术从它诞生的一天开始,就是人类视觉模拟技术。人们总是希望它像我们的眼睛一样,能够看得清、认得准、记得住,然后经过分析、判断后,采取进一步的行动。在技术上,我们现在把这一过程叫做“智能化”,准确地讲应该是“视觉化”。但是当前的视频技术距离这样的要求,还相差甚远,我们还有很长的路要走。

首先,当今的摄像机还远不是一台图像传感器,因为它没有图像识别功能,更没有对事物认知和分析的本领。当前,视频监控已经成为公共安全和现代安防不可缺少的技术手段之一(公安机关把它称之为“图侦”,与刑侦、技侦、网侦并列为第四种侦查技术),但是视频图像的监视、存储和检索的低效率问题一直都在困扰着人们。

通常一个案件涉及的视频录像长达几十甚至成百上千个小时,需要几个或十几个人,快进浏览也需要看上几个甚至十几个小时。效率十分低下,也容易丧失破案的时机。此外,很多重要的线索或活动对象,在监控画面中仅仅出现十几秒甚至数秒,而这样的信息,散落在数十小时的视频中,人工查看视频时,极易遗漏这些转瞬即逝的重要信息。据一项研究实验表明,在连续观察12分钟的视频图像时,观察者会错过45%的场景,在连续观察22分钟后会错过95%的场景,从而忽略了许多重要细节。

这使得视频录像和视频监控系统的真正有效使用率大为降低。这就说明,即使有足够的人力和时间,通过人工查看原始视频的方式来捕捉转瞬即逝的线索,也是有很大风险的。(例如,南京周克华案件)随着我国视频监控系统的迅速扩张以及大量数字设备、数据库技术的不断发展,大量视频信息迅速产生。面对海量的视频信息,如何进行分类、组织、索引以实现对海量视频信息的快速检索。这是当前用户急需实现的系统功能,也是企业和专家们继续研究、解决的技术难题。大家知道,视频检索技术大致可分为两种;一是基于视频的标题、标签、标注等文本描述的元信息的检索,二是基于内容和图像的视频检索。第一种方式应用的比较广泛,如MPEG-7(全称为“多媒体内容描述接口”是由动态图像专家组于1998年10月提出的。)以及视频结构化描述等多项技术等。

基于元信息的视频检索技术仅仅依靠人工编辑的文本标注,无法充分获取和利用视频内容本身所包含的全部信息,因而检索的效果受到一定局限。而第二种方法由于当前视频处理分析技术水平所限(包括处理的速度和算法),只能提取视频中的颜色、纹理、形状和动作等低级特征,最后通过特征的匹配来实现视频检索。但由于计算量太大,导致检索速度慢、精度差。

有鉴于此,专家们正在探索新的检索技术,诸如视频浓缩(摘要)技术(Video Synopsis)等。这项技术是对视频内容的一个简单概括,以自动或半自动的方式,通过对视频中的运动目标进行算法分析,提取运动目标,然后对各个目标的运动轨迹进行分析,将不同的目标拼接到一个共同的背景场景中,并将它们以某种方式进行组合,生成新的浓缩后视频的一种技术。

视频摘要不仅浓缩的是事件的精华,也是活动事件的全部,没有价值的视频将被剔除。通过分析合并技术,可以在几秒中看完所有的活动目标成为可能,回溯原始视频功能,瞬间锁定目标在原始视频的位臵。这些智能视频分析功能的实现和应用将大大提高海量视频监控录像分析的效率。

视频浓缩并不仅仅是视频摘要,这两种概念并不等同。视频摘要系统可将数小时的视频录像,摘要成数分钟。工作人员浏览完数分钟的视频录像,即可了解数小时内所有的运动物体和对象。这些活动对象不在同一时间发生,全都在同一视频画面中展现,一目了然。

总之,应用视频浓缩技术生成的新的视频将大大缩短原始视频的播放时间,实现在几分钟的时间内,对一个小时的原始视频的查看,并且不会遗漏任何原始视频中出现过的移动目标。

然而,到目前为止,人们应用视频浓缩技术(把没有实质内容的画面删除掉),以及加注时域、地域标识等来解决视频快速检索问题。但还没有完全成熟,更没有形成统一的技术标准,这就大大影响视频存储以及远程视频应用的发展。

三是H.265视频编码标准

另外,在这里我想有必要提一下关于2013年2月ITU批准的H.265视频编码标准,因为这一进展对于当前和今后的高清视频的远程传输非常有意义。(H.265可以利用1-2Mbps的传输速度实现1080P(分辨率1920*1080)全高清音视频传送。它具有许多优点,一是H.265的编码单位可以选择,从8X8到最大64X64像素。而H.264只有一种选择,即为16X16像素。二是H.265的帧内预测(intra prediction)模式支持33种方向,而H.264只支持8种方向。

(作者:中国警察协会副主席、公安部原部长助理李润森)

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