智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著國(guó)家治理體系現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，隨著“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念的不斷深入，隨著網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施，和數(shù)字中國(guó)建設(shè)的不斷發(fā)展，城市被賦予了新的內(nèi)涵和新的要求，這不僅推動(dòng)了傳統(tǒng)意義上的智慧城市向新型智慧城市演進(jìn)，更帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

　　根據(jù)美國(guó)信息服務(wù)社的數(shù)據(jù)，截至2015年末，全球已安裝了2.45億個(gè)視頻監(jiān)控?cái)z像頭，我國(guó)已安裝的監(jiān)控?cái)z像頭超過了3000萬個(gè)，同時(shí)全球和國(guó)內(nèi)監(jiān)控?cái)z像頭銷售市場(chǎng)仍在逐年擴(kuò)張，每年僅我國(guó)就產(chǎn)生數(shù)萬PB的視頻數(shù)據(jù)量。

　　海量數(shù)據(jù)決定了智能化的發(fā)展速度，市場(chǎng)規(guī)模決定了商業(yè)化的潛力。智能視頻分析技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用成為歷史必然。本文將從智能視頻分析技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用難點(diǎn)與瓶頸、應(yīng)用案例、應(yīng)用趨勢(shì)四個(gè)方面闡述智能視頻分析技術(shù)是智慧城市建設(shè)與發(fā)展的關(guān)鍵條件。

　　一、 智能視頻分析技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　智慧城市是未來城市發(fā)展的主要方向，已成為全球城市發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。人工智能技術(shù)是智慧城市建設(shè)的重要技術(shù)支撐，也是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)。隨著城市安全建設(shè)對(duì)監(jiān)控視頻的需求不斷提升，實(shí)時(shí)觀看無法滿足城市治安管理、交通違章管理等方面的需求。而智能視頻分析技術(shù)正在改變這個(gè)現(xiàn)狀，其在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

　　首先，從天網(wǎng)工程到平安城市建設(shè)，再到雪亮工程建設(shè)，城市共享聯(lián)網(wǎng)需求已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。平安城市、雪亮工程已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是普遍意義上視頻監(jiān)控的范疇，越來越多地涉及智能交通、應(yīng)急指揮、環(huán)境保護(hù)、城市管理等多個(gè)方面，涉及的領(lǐng)域與智慧城市建設(shè)產(chǎn)生的交集也越來越多。未來，無論是平安城市還是雪亮工程都會(huì)朝著以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧城市發(fā)展。

　　其次，智能視頻分析技術(shù)能夠?qū)σ曨l中的異常行為進(jìn)行實(shí)時(shí)提取和篩選，并及時(shí)發(fā)出告警，從原先被動(dòng)式事后查證轉(zhuǎn)變成主動(dòng)式事前預(yù)防，徹底改變了傳統(tǒng)監(jiān)控只能“監(jiān)”不能“控”的被動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)，智慧城市建設(shè)中產(chǎn)生的海量視頻、圖片數(shù)據(jù)為基于計(jì)算機(jī)視覺、深度學(xué)習(xí)架構(gòu)的智能視頻分析算法提供了多維訓(xùn)練樣本，促進(jìn)算法性能的提高。

　　最后，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每天全國(guó)新產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)達(dá)PB級(jí)別(PB=1024T)，占全部大數(shù)據(jù)份額的50%以上，因此視頻數(shù)據(jù)成為大數(shù)據(jù)的重要組成。視頻本身即是一種非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，不能直接被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理或分析，這就要采用智能視頻分析技術(shù)將非結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的結(jié)構(gòu)化信息。即將視頻數(shù)據(jù)中包含的各種信息提取出來轉(zhuǎn)成文本描述并與視頻幀建立索引關(guān)聯(lián)，這樣才能讓計(jì)算機(jī)對(duì)這些視頻進(jìn)行快速搜索、比對(duì)、分析等。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)因?yàn)橹悄芤曨l分析技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，逐步向智能大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用方向發(fā)展。

　　二、 智能視頻分析技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用難點(diǎn)與瓶頸

　　我國(guó)在過去十幾年的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中受到技術(shù)等各方面因素制約，造成統(tǒng)籌規(guī)劃不到位、聯(lián)網(wǎng)共享不規(guī)范、管理機(jī)制不健全、形成“信息孤島”等問題日益突出，具體表現(xiàn)為：系統(tǒng)各自為政、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃;系統(tǒng)數(shù)量繁多、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一;管理不力、缺乏有效的監(jiān)督手段;共享不足、視頻圖像信息利用率低。這些問題嚴(yán)重制約了城市綜合管理的建設(shè)與發(fā)展。

　　隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，視頻數(shù)據(jù)量正在以指數(shù)級(jí)增加。由于各個(gè)建設(shè)部門的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和格式各不相同，雖然有海量視頻資源和數(shù)據(jù)卻無法共享運(yùn)用，數(shù)據(jù)潛在價(jià)值沒有得到有效挖掘，在視頻偵查、交通監(jiān)控、重點(diǎn)案件偵破等事件中不能充分發(fā)揮事前預(yù)測(cè)、事中管理和事后評(píng)估的智慧化決策支持作用。

　　智慧城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，視頻圖像信息的深度應(yīng)用問題逐步顯現(xiàn)，視頻圖像信息深層次挖掘的缺乏使得不同用戶的差異化應(yīng)用需求難以得到滿足。視頻監(jiān)控應(yīng)用場(chǎng)景愈發(fā)多樣化，對(duì)視頻圖像信息深度挖掘的要求也越來越高，視頻分析不僅需要將視頻圖像結(jié)構(gòu)化，更要通過海量結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)分析出更多有價(jià)值的信息。

　　三、 智能視頻分析技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用案例

　　在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)，智慧城市成了城市發(fā)展破冰前行的利刃。漢王為了滿足智慧城市所提出的種種要求，依托多年人工智能領(lǐng)域的技術(shù)積累，自主研發(fā)了漢王黑白名單布控及視頻結(jié)構(gòu)化平臺(tái)，將前端視頻流信息處理成數(shù)據(jù)信息，傳輸至后端進(jìn)行分析記錄。

　　漢王黑白名單布控及視頻結(jié)構(gòu)化平臺(tái)可以從視頻中快速提取目標(biāo)的各類信息并進(jìn)行分析，將視頻變?yōu)橛杏玫男畔?，與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合能形成巨大的資源信息庫(kù)，為智慧城市建設(shè)提供有力的信息支撐和輔助決策支持。

　　漢王黑白名單布控及視頻結(jié)構(gòu)化平臺(tái)已成功應(yīng)用在全國(guó)各地的移動(dòng)警用裝備車上，通過多組攝像機(jī)的抓拍記錄及人員比對(duì)，對(duì)目標(biāo)嫌疑人進(jìn)行行為軌跡分析、出行規(guī)律分析，為公安機(jī)關(guān)提供可靠的案情線索，實(shí)現(xiàn)靈活布控打擊，成為城市管理部門把握治安主動(dòng)權(quán)的強(qiáng)力“助攻手”。

　　此外，該平臺(tái)的人臉識(shí)別智能門禁系統(tǒng)、人臉識(shí)別黑白名單布控系統(tǒng)也已成功應(yīng)用在 “智慧銀川”建設(shè)項(xiàng)目中，幫助銀川完成了全城視頻監(jiān)控由傳統(tǒng)的“看得見”、“看得清”到“看得懂”、“認(rèn)得出”的跨越式升級(jí)，在節(jié)約整體投資的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)的充分共享與利用，有效提升了城市管理部門的決策效率和精準(zhǔn)度。銀川市創(chuàng)新城市管理模式，作為智慧城市建設(shè)的典型示范，受到了國(guó)務(wù)院的表?yè)P(yáng)。

　　四、 智能視頻分析技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用趨勢(shì)

　　當(dāng)前，視頻監(jiān)控在社會(huì)公共安全中發(fā)揮著越來越重要的作用。在智慧城市建設(shè)持續(xù)縱深推進(jìn)的同時(shí)，由于算法準(zhǔn)確率和環(huán)境適應(yīng)性的不斷提高，將促使智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用的大規(guī)模部署，智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用將越來越普遍。

　　在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，伴隨物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的不斷應(yīng)用，智慧城市建設(shè)將大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)，積極推進(jìn)信息資源數(shù)據(jù)交換和共享體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智慧城市與智能視頻大數(shù)據(jù)接軌。同時(shí)隨著視頻大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，尤其是在處理視頻、圖片等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)方面的能力不斷提高，通過各種業(yè)務(wù)模型、行為分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)結(jié)合海量數(shù)據(jù)對(duì)視頻內(nèi)信息進(jìn)行智能分析識(shí)別，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立基于視頻、面向公眾開放的云服務(wù)平臺(tái)，整合更多的社會(huì)資源信息，獲取支撐和保障智慧城市順利落地和運(yùn)營(yíng)的多元化信息。

　　結(jié)語(yǔ)

　　視頻智能化已經(jīng)滲透進(jìn)交通、金融、園區(qū)、能源、商業(yè)連鎖、司法、軍隊(duì)、海關(guān)等領(lǐng)域，可以說對(duì)整個(gè)社會(huì)影響巨大。雖然現(xiàn)階段智能視頻分析技術(shù)還不夠成熟、數(shù)據(jù)應(yīng)用不夠深入、數(shù)據(jù)共享不夠廣泛、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)不夠全面等。在未來的發(fā)展中，需要不斷解決這些問題并加以完善，包括技術(shù)創(chuàng)新、業(yè)務(wù)創(chuàng)新、體制改善、標(biāo)準(zhǔn)完善。只有更加成熟的視頻大數(shù)據(jù)，才能體現(xiàn)出更多的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮更大的價(jià)值。隨著視頻大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展成熟，它必將給智慧城市發(fā)展建設(shè)帶來質(zhì)的提升。