解析視頻質(zhì)量診斷關(guān)鍵技術(shù)

責(zé)任編輯:editor006

2016-07-04 16:26:16

摘自:《中國安防》

近年來,中國視頻監(jiān)控市場(chǎng)受平安城市建設(shè)、北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、深圳大運(yùn)會(huì)等安保項(xiàng)目以及各行業(yè)視頻監(jiān)控需求快速增長等因素的刺激和拉動(dòng)

背景

近年來,中國視頻監(jiān)控市場(chǎng)受平安城市建設(shè)、北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、深圳大運(yùn)會(huì)等安保項(xiàng)目以及各行業(yè)視頻監(jiān)控需求快速增長等因素的刺激和拉動(dòng),取得了快速發(fā)展,整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。“十二五”期間,隨著平安城市建設(shè)等各項(xiàng)政策的繼續(xù)開展和深化,以及交通、教育、金融等各個(gè)行業(yè)用戶的安防意識(shí)的不斷增強(qiáng),視頻監(jiān)控市場(chǎng)將保持強(qiáng)勁增長。在這些如平安城市建設(shè)、上海世博會(huì)等大規(guī)模項(xiàng)目中以及即將到來的G20峰會(huì),面對(duì)數(shù)以萬計(jì)的前端攝像頭,其日常維護(hù)的矛盾日趨激烈。

監(jiān)控系統(tǒng)的作用要有效發(fā)揮出來,需要以高質(zhì)量的監(jiān)控畫面為基礎(chǔ),如果監(jiān)控點(diǎn)拍攝的圖像因?yàn)楦鞣N故障無法傳回系統(tǒng);或者傳回來的圖像質(zhì)量很差,將嚴(yán)重影響監(jiān)控系統(tǒng)的效用。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集視頻過程中存在的問題:

攝像機(jī)老化,攝像機(jī)或鏡頭故障造成的視頻信號(hào)圖像模糊,亮度異常,無視頻信號(hào)等故障。攝像機(jī)受到外部干擾,產(chǎn)生雪花點(diǎn),條紋干擾等異常情況。人為破壞造成的攝像機(jī)拍攝方向偏離,不能提取到正常的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)視頻。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障造成的信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù),重要事件沒有錄像。

當(dāng)前,數(shù)量龐大的視頻監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)維工作都是完全靠人工檢測(cè)和處理,監(jiān)測(cè)難度大,故障處理不及時(shí),而且運(yùn)維工作量巨大,導(dǎo)致運(yùn)維的成本不斷增加,使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用效果大打折扣,嚴(yán)重影響了安全保障工作的有效開展。因此,如何提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維工作的效率,建設(shè)智能化的視頻監(jiān)控質(zhì)量診斷系統(tǒng)將成為視頻監(jiān)控行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

視頻質(zhì)量診斷技術(shù)

隨著科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提升,智能視覺技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,可以有效的解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)控行業(yè)的問題,為安防行業(yè)提供了更為廣闊的應(yīng)用方向。它和以往的監(jiān)控技術(shù)有本質(zhì)的區(qū)別,其主要特征是采用計(jì)算機(jī)視覺的方法,在幾乎不需要人為干預(yù)的情況下,通過對(duì)攝像機(jī)拍錄的圖像序列進(jìn)行自動(dòng)分析來對(duì)圖像的質(zhì)量作出診斷,既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生的時(shí)候及時(shí)做出反應(yīng)。更形象地說,智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)能夠看,看被監(jiān)控場(chǎng)景中目標(biāo)物體的行為;能夠想,想目標(biāo)物體的行為意味著什么;能夠說,把想的結(jié)果用自然語言的形式表達(dá)出來。因此智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)取代了監(jiān)控任務(wù)中人的大部分工作,是新一代的具有高度智能的監(jiān)控技術(shù)。

視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)是視頻質(zhì)量診斷技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)中的一種應(yīng)用,是一套智能化視頻故障分析與預(yù)警系統(tǒng),根據(jù)用戶要求,采用輪巡的方式,依次從前端設(shè)備中獲取一定時(shí)長的實(shí)時(shí)碼流,進(jìn)行解碼分析,進(jìn)而判斷視頻圖像中是否存在質(zhì)量故障問題,對(duì)視頻圖像中存在的質(zhì)量問題進(jìn)行智能分析、判斷和預(yù)警,在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量的前端設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),診斷的結(jié)果會(huì)保存在指定的數(shù)據(jù)庫中。用戶可以通過系統(tǒng)配套的客戶端查看所有的診斷結(jié)果,生成所需的報(bào)表,及時(shí)提供給運(yùn)維單位,以盡快對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行檢修。視頻質(zhì)量診斷分析系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)故障維護(hù)大系統(tǒng)的一部分,采用定期輪詢的方式進(jìn)行工作,這與實(shí)時(shí)檢測(cè)報(bào)警的智能系統(tǒng)不同。視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)的核心價(jià)值在于:對(duì)既有安防系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)營維護(hù),及時(shí)掌握每個(gè)攝像機(jī)的工作情況;及時(shí)提醒修復(fù)重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域的損壞攝像機(jī),將風(fēng)險(xiǎn)扼殺在萌芽期;對(duì)下屬業(yè)務(wù)部門安防建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行工程考核,促使其提高工程質(zhì)量;對(duì)安防系統(tǒng)維修工程進(jìn)行考核,提高設(shè)備修復(fù)率。

視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)采用先進(jìn)的科學(xué)的視頻質(zhì)量診斷技術(shù),應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(Computer Vision)算法,能對(duì)常見攝像機(jī)故障進(jìn)行檢測(cè),做出準(zhǔn)確判斷并發(fā)出報(bào)警信息。早期的視頻質(zhì)量診斷技術(shù)具有8項(xiàng)診斷功能,分別是:信號(hào)丟失、圖像模糊、亮度異常、圖像偏色、雪花噪聲、條紋干擾、畫面凍結(jié)、以及PTZ失控。根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)反饋的攝像機(jī)故障問題發(fā)現(xiàn),8種診斷功能已經(jīng)不足以滿足對(duì)前端的全面檢測(cè)需求。隨著科學(xué)的發(fā)展,研發(fā)人員以攝像機(jī)故障問題為基礎(chǔ),進(jìn)行新的算法開發(fā),增加檢測(cè)項(xiàng),并且把原有的檢測(cè)項(xiàng)進(jìn)行拆分,對(duì)有問題的檢測(cè)項(xiàng)進(jìn)行算法改進(jìn),形成更加完善的檢測(cè)功能。以??低暈槔壳耙曨l質(zhì)量診斷技術(shù)已經(jīng)能夠檢測(cè)17項(xiàng)功能,包括拆分出的亮度過亮、過暗,以及場(chǎng)景變更、視頻抖動(dòng)、視頻劇變、取流異常等新增功能。PC版視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)可以在模擬視頻系統(tǒng)和數(shù)字視頻系統(tǒng)中集中部署,支持web查詢網(wǎng)站進(jìn)行歷史記錄查詢和故障統(tǒng)計(jì)分析,性能穩(wěn)定可靠。

視頻質(zhì)量診斷技術(shù)的應(yīng)用

視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不再僅限于應(yīng)用在政府、銀行、公安、軍隊(duì)等部門,隨著社會(huì)的發(fā)展,視頻監(jiān)控已經(jīng)迅速廣泛地融入到民用領(lǐng)域,越來越大規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng),越來越多的監(jiān)控畫面,傳統(tǒng)方式下的人工排查監(jiān)控故障已經(jīng)不現(xiàn)實(shí),視頻質(zhì)量診斷技術(shù)在安防領(lǐng)域的作用日益凸顯,在公安、司法、交通、金融等主流行業(yè)中均有普遍應(yīng)用。

視頻監(jiān)控是公安行業(yè)展開社會(huì)保障及治安管理等工作的一個(gè)非常重要的方面,多年的平安城市建設(shè),公安行業(yè)在視頻監(jiān)控的建設(shè)已經(jīng)取得了很大的成就,在社會(huì)公共事業(yè)及治安管理等方面發(fā)揮出很大的作用。天網(wǎng)項(xiàng)目、平安城市項(xiàng)目中攝像頭數(shù)量巨大,維護(hù)管理難度也隨之增加。某平安城市項(xiàng)目,攝像頭數(shù)目高達(dá)上萬個(gè),人工監(jiān)控顯然無法實(shí)現(xiàn),而據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),目前平安城市項(xiàng)目中的攝像頭正常的數(shù)量只占全部的50%-60%。在這樣的情況下,視頻質(zhì)量診斷就顯得十分重要。通過視頻圖像智能分析方法,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的中攝像頭常見故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,快速發(fā)現(xiàn)問題。大大提高視頻的使用效率及時(shí)高效的對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),及時(shí)提供維修報(bào)表,提升監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維效率。。視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)做出診斷后,會(huì)對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。一般會(huì)按照區(qū)域、故障類型以及故障率來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。用戶根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果生成相應(yīng)的報(bào)表,以便考核下級(jí)單位和后期維護(hù)。

從目前行業(yè)應(yīng)用和產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)來看,我們已經(jīng)能夠看出視頻質(zhì)量診斷技術(shù)顯示的巨大的市場(chǎng)價(jià)值。

視頻質(zhì)量診斷技術(shù)面臨的問題

隨著日益增多的項(xiàng)目需求,攝像機(jī)的數(shù)量急劇增多,視頻質(zhì)量診斷技術(shù)受到越來越多用戶的關(guān)注。雖然目前視頻質(zhì)量診斷技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)平臺(tái)中,其能檢測(cè)出的功能也能基本滿足用戶的需求,它仍然面臨一些技術(shù)問題等待改善。

對(duì)于視頻是否出現(xiàn)質(zhì)量問題,業(yè)界也沒有給出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),所以用戶或者廠家對(duì)于檢測(cè)的準(zhǔn)確度有自己的主觀判斷,主觀的差異導(dǎo)致診斷結(jié)果的差異。

由于算法的限制,在白天光照較好的情況下,檢測(cè)準(zhǔn)確度基本上可以控制在95%左右;晚上或者光照不足的情況下,監(jiān)控畫面呈現(xiàn)的是黑白圖像,加上燈光影響,視頻質(zhì)量診斷很難對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,產(chǎn)生的誤報(bào)率會(huì)比較高。因此,建議將巡檢的時(shí)間放在白天,這樣避免光照等其他原因?qū)ΡO(jiān)控畫面造成影響,可以較為準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題。

在檢測(cè)準(zhǔn)確度方面,對(duì)于一些畫面,可能會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)。例如清晰度檢測(cè),當(dāng)畫面場(chǎng)景是一大片單色區(qū)域,比如墻面、空曠馬路,也可能會(huì)被判斷為清晰度異常;偏色檢測(cè),當(dāng)畫面中存在大面積顏色鮮艷的物體時(shí),也會(huì)被判斷為偏色圖片。

對(duì)于一些較為少見的視頻質(zhì)量問題如部分陰影等,視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)可能未開通檢測(cè)功能,也有可能檢出率較低。

另外,對(duì)于視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)來說,攝像機(jī)數(shù)目越多,巡檢所消耗的時(shí)間越長,針對(duì)大型項(xiàng)目的應(yīng)用,目前采用的方案是多臺(tái)檢測(cè)服務(wù)器同時(shí)進(jìn)行。

結(jié)束語

視頻質(zhì)量診斷技術(shù)的出現(xiàn)使人們從傳統(tǒng)的人工診斷轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄茉\斷,從監(jiān)控“攝錄畫面”發(fā)展為查看事件結(jié)果,無論從哪方面看,都是質(zhì)的飛躍。

隨著人們對(duì)安防行業(yè)的巨大需求,行業(yè)應(yīng)用的深入,天網(wǎng)項(xiàng)目、平安城市建設(shè)的落實(shí),大量的監(jiān)控設(shè)備的落實(shí)在提升安防力量的同時(shí)為監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)帶來了巨大挑戰(zhàn)。所謂沒有挑戰(zhàn)就沒有發(fā)展,即使目前視頻質(zhì)量診斷技術(shù)雖然還存在一些缺陷,但是從長遠(yuǎn)發(fā)展來看,視頻質(zhì)量診斷技術(shù)在將來的安防行業(yè)中是必不可少的一部分。視頻質(zhì)量診斷作為智能視頻分析技術(shù)在安防系統(tǒng)維護(hù)中的典型應(yīng)用,作為監(jiān)控系統(tǒng)的一部分,它正在不斷升級(jí)和完善,最大化地保障監(jiān)控系統(tǒng)的完好率,為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及后期故障處理提供絕對(duì)保障。

作者系 ??低曆芯吭?產(chǎn)品技術(shù)支持工程師 胡小瑩

鏈接已復(fù)制,快去分享吧

企業(yè)網(wǎng)版權(quán)所有?2010-2024 京ICP備09108050號(hào)-6京公網(wǎng)安備 11010502049343號(hào)