智能視頻技術（IVT，Intelligent Video Technology），屬于計算機視覺（CV，Computer Vision）與人工智能（AI，Artificial Intelligent）領域研究的一個分支，融合了圖像處理技術、計算機視覺技術、計算機圖形學、人工智能、圖像分析等多項技術，其發(fā)展目標在于在監(jiān)視場景與事件描述之間建立一種映射關系。同大部分計算機系統(tǒng)一樣，智能視頻系統(tǒng)可以被分為構成智能視頻監(jiān)控的硬件，以及智能視頻軟件兩個部分。

    硬件設備主要包括：采集視頻數(shù)據(jù)的攝像機、支撐攝像機以及整個系統(tǒng)運行的電力系統(tǒng)、用于存放拍攝到的視頻數(shù)據(jù)的存儲設備、承載智能視頻分析軟件的高性能計算機、能夠高速傳輸視頻以及分析結果等數(shù)據(jù)的網絡接口。

    智能視頻軟件是指通過硬件提供的輸入信息，自動地提取并理解視頻源的關鍵信息。智能視頻軟件具有其獨特性，即專用性、多樣性等。而不同的商業(yè)環(huán)境和用戶對監(jiān)控的功能需求大相徑庭，對于不同的應用系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的算法也完全不同，甚至智能視頻軟件的實現(xiàn)平臺也是可選的：既可以在X86的服務器上實施，也可以在基于DSP的嵌入式系統(tǒng)上實施。這一特點，也正是智能視頻行業(yè)探討的熱點所在。

    智能視頻的發(fā)展現(xiàn)狀

    智能視頻軟件市場是一個成長非常快速的市場，根據(jù)IMS的市場研究分析，在未來3年內有關視頻技術的軟件市場會成長到8億美元的份額。注意，僅僅是在軟件部分就有這么大的一個份額。

    在視頻智能分析軟件的市場需求急劇增長的刺激下，國外提供視頻智能分析軟件產品的廠商已經有許多：Verint、Vidient、Westec、Interactive、Visual Defence、Nextiva、Vistascape、NiceVision、ioimage、TASC、MATE、Ov、Dallmeier、Ivbox、Viseowave等，他們都能提供視頻智能分析產品，大部分廠商提供的視頻智能分析產品，都基于ObjectVideo公司的圖像分析技術，采用Object Video OnBoard平臺來設計并創(chuàng)建自己品牌的OEM產品，這是大部分視頻智能分析產品商以最小的投資成本及最快的時間來贏得市場的好辦法。

    在解決方案的提供上，國外也有許多成功的案例，比如舊金山國際機場采用了由Vidient公司提供的智能視頻分析系統(tǒng)Smart Catch。Smart Catch與機場現(xiàn)有的閉路電視(CCTV)系統(tǒng)協(xié)同檢測異常或可疑行為（如圖1）。當智能視頻分析軟件識別出一個異常情況時，就立即將視頻片段通過呼機、手提電腦、移動電話或其它通訊設備發(fā)送給響應者前來進行現(xiàn)場調查。

    國內的眾多企業(yè)也開始了對智能視頻分析軟件的嘗試。比如上海世平偉業(yè)公司開發(fā)的Ivbox智能視頻分析系統(tǒng)，上海皓維推出的智能視頻分析預警系統(tǒng)等等。

    定位于專業(yè)視頻應用的資深視頻廠商深圳迪威視訊公司也于近期推出了完整的視頻監(jiān)控解決方案：視頻監(jiān)控綜合應用管理平臺——SIAP（Video Surveillance Integration Application Platform）。該產品以IVT為核心，軟件平臺融合先進的視音頻編解碼與處理技術、圖像識別技術、地理信息技術，兼容數(shù)字/模擬監(jiān)控設備，提供集圖像監(jiān)控、報警聯(lián)動、集中存儲、定位跟蹤、GIS、事件分析于一體的視頻監(jiān)控解決方案，可以滿足各系統(tǒng)對圖像資源統(tǒng)一調度、突發(fā)事件應急指揮、區(qū)域集中實時監(jiān)控、區(qū)域日常巡查、圖像資源相互協(xié)作共享、GIS集成、流媒體分發(fā)等各種應用；相應的硬件系統(tǒng)概括了全系列的圖像采集、圖像編碼、存儲、分發(fā)、交換與管理系統(tǒng)。基于該方案，可以完全滿足目前各行業(yè)圖像控制管理中心的業(yè)務需要，是IVT在國內發(fā)展與應用一個新里程碑。

    此外，北京迪威泰克數(shù)碼科技有限公司也于近期宣布推出“沸點”BP-IVS系列智能視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)，再度擴大了國內智能視頻分析軟件的隊伍。

    智能視頻的方向

    智能視頻的發(fā)展方向是嵌入式。據(jù)調查，系統(tǒng)集成商和用戶所關心的，無非是較少的后端硬件、更快部署實施、更低的耗電和冷卻需求、以及更小的產品尺寸，讓他們降低整體監(jiān)控系統(tǒng)的采購和安裝成本。這些，都是嵌入式智能監(jiān)控系統(tǒng)的最大優(yōu)勢。因此，整個監(jiān)控產業(yè)正在由基于PC的架構，轉向嵌入式架構。而傳統(tǒng)的ASIC方案也不適用于智能視頻分析，因為用戶環(huán)境和需求千差萬別。嵌入式方案的另一個最大優(yōu)勢是，基于DSP的On Board視頻服務器可以嵌入到監(jiān)控網絡中的各種產品中，包括攝像機、視頻編解碼器、硬盤錄像機以及網絡硬盤錄像機等，可以很方便地使一個傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)升級為智能監(jiān)控系統(tǒng)，從而提升監(jiān)控設備的市場價值。這種方式給設備廠商帶來的好處是能夠簡單地通過“啟用方式”創(chuàng)造新的商業(yè)價值，不需要另外安裝新的硬件。

    德州儀器公司（TI）為其達芬奇產品線新增了兩款數(shù)字信號處理器——TMS320DM647和TMS320DM648，其目標應用是視頻監(jiān)視和包括數(shù)字視頻錄像機、互聯(lián)網協(xié)議視頻服務器和機器視覺系統(tǒng)在內的基礎設施應用。與TI現(xiàn)有的TMS320DM642相比，新器件的性能據(jù)稱翻了一番，且物料成本（BOM）更低。

    不僅如此，前不久，TI又宣布智能視頻軟件套件Object Video On Board將結合達芬奇技術，實現(xiàn)數(shù)字化視頻監(jiān)控，以滿足監(jiān)控市場對更高智能不斷增長的需求，幫助監(jiān)控廠商快速開發(fā)出具有強大可靠的智能視頻功能的新品。基于Object Video公司的圖像分析技術，On Board是運行在Texas Instrument（德州儀器）64位（DM64×Digital Signal Processor DSP）高性能數(shù)字信號處理器平臺上的智能視頻分析軟件方案。它可以讓制造商能夠在最短的時間、最低的成本內，將智能視頻分析技術整合進各種監(jiān)控產品（攝像機、視頻編碼器、路由器、DVR和視頻存儲平臺），輕易地生產出新時代符合特定市場需求的智能視頻監(jiān)控產品。憑借基于達芬奇技術的高性能數(shù)字媒體處理器上實現(xiàn)的智能視頻與編解碼器，下游廠商可顯著節(jié)省各種智能視頻應用的開發(fā)時間與成本。

    發(fā)生這一變化的原因是，對日趨同質化的產品市場而言，開發(fā)出嵌入了視頻智能分析軟件的前端監(jiān)控產品如攝像機、視頻服務器和存儲器，讓智能設備能判定什么時候它所感興趣的內容會發(fā)生，并且只有在那時才傳輸視頻，從而有效節(jié)省帶寬，提高可用網絡帶寬，就成為輕松跳出同質化競爭，贏得高端市場高額利潤的最佳選擇。

    正是由于智能視頻分析的嵌入式趨勢，才使得位于產業(yè)鏈上游的芯片供應商也紛紛與智能視頻分析軟件商合作，將視頻分析軟件嵌入產品芯片中。而這無疑又為生產智能視頻軟件的公司的發(fā)展提供了契機。

    存在的問題

    智能視頻不是萬能的
    智能視頻系統(tǒng)的前景十分廣闊，但同時也存在著問題。其中最突出、最難以解決的問題是任何一套智能視頻系統(tǒng)，無論其設備多么高級或者算法軟件多么先進，都不是萬能的。實際上，現(xiàn)實與希望之間是有距離的。人們認為智能系統(tǒng)能做到的與智能系統(tǒng)實際上能做到的，兩者之間有很大差距。甚至由于被一些夸大化的產品宣傳誤導，終端用戶對智能視頻分析系統(tǒng)有了過高的期望。

    智能視頻軟件不是在實驗室里開發(fā)出來的
    這里的意思是，開發(fā)智能視頻軟件是復雜度很高的工作，必須要有一個有經驗的團隊，經過協(xié)同的工作才可能成功。另外，智能視頻軟件面對的是復雜且不時變化的環(huán)境，所以要經過實際場景的考驗和“學習”。夸張一點說，有些軟件是由一兩個人從他的車庫里面開發(fā)出來的，這樣的智能視頻軟件是不能很好的處理實際環(huán)境的，也不可以被信任。

    智能視頻需要“零編程”
    智能視頻系統(tǒng)不僅開發(fā)之時需要適應不同用戶的多樣性需求，投入應用后也面臨著可能需要調整或根據(jù)實際情況設置參數(shù)的情形，這都需要智能視頻系統(tǒng)具有開放、兼容并且方便操作的特點。

    具體的說，實際上用戶十分在意以下幾點：智能視頻系統(tǒng)的控制界面是否簡單，就像操作家用電腦一樣方便；設置參數(shù)的時候是否面對一個十分友好的界面；將智能視頻系統(tǒng)與其他應用系統(tǒng)比如報警或門禁系統(tǒng)相通信是否具有直接的接口，并且操作簡單明了。

    未來發(fā)展趨勢

    前文已經講到，當代智能視頻系統(tǒng)已經出現(xiàn)智能化和嵌入式的趨勢。總結起來，淺探下一代的智能視頻系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要有兩方面：一是技術上的革新；二是市場上的推廣。

    不斷改進的技術
    一方面，智能視頻將繼續(xù)數(shù)字化、網絡化、智能化的進程。另一方面智能視頻監(jiān)控將向著適應更為復雜和多變的場景發(fā)展；向著識別和分析更多的行為和異常事件的方向發(fā)展；向著更低的成本方向發(fā)展；向著真正“基于場景內容分析”的方向發(fā)展；向著提前預警和預防的方向發(fā)展。這些都將得益于圖像處理、圖像分析以及計算機視覺等學科的發(fā)展，眾多優(yōu)秀算法的提出將使得智能視頻分析更加智能；同時芯片與設備的不斷更新將為算法的實現(xiàn)提供更好的支撐，使得身為人的感觀延伸的視頻系統(tǒng)更好地履行它的責任。

    不斷擴展的市場
    從應用角度來看，目前的智能視頻監(jiān)控還是一種高端應用，主要應用于一些特定的場合，但隨著市場和技術的日趨成熟，智能視頻監(jiān)控必將在各行各業(yè)得到大面積的推廣，甚至走進千家萬戶。尤其是在我們國家提出“三網融合”的大形勢下，更需要將用戶、監(jiān)控設備硬件供應商、智能視頻軟件供應商、分銷商、經銷商和系統(tǒng)集成商所有這些參與者合理的組織起來，使他們能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，創(chuàng)造出能夠滿足最終用戶需求的全面解決方案，達到多方共贏的效果。

    總結

    智能視頻系統(tǒng)現(xiàn)在已經廣泛應用于高速公路、監(jiān)控、醫(yī)學、地鐵、商場、銀行和住宅小區(qū)等場所，服務于安全防衛(wèi)、交通管理或者行為分析等應用。

    雖然有人說智能視頻系統(tǒng)不過是人們用來管理的工具而已，不過“欲先工其事，必先利其器”，何況智能視頻系統(tǒng)具有數(shù)字化、網絡化、智能化等無可替代的性能作用。

    有一點是可以肯定的，那就是“需求推動市場”。智能視頻技術要得到正確的應用，其具體功能的實現(xiàn)仍然取決于操作者本身。要想智能視頻系統(tǒng)的功效最大化，開發(fā)商們必須把用戶也納入到智能視頻系統(tǒng)的開發(fā)體系中來，在遵循各種標準協(xié)議的基礎上，根據(jù)用戶自身的需要選擇合適的解決方案。