人工智能時代,安防行業市場競爭將進入的一個嶄新的局面,這里不再是傳統安防企業的戰場,新的玩家也在不斷加入,不僅有華為、阿里、騰訊、百度,更有商湯、曠視、依圖、地平線、云天勵飛這些獨角獸在虎視眈眈這塊千億蛋糕。在這個戰場中,安防技術就是他們的“獨門武器”,也是他們競爭的關鍵。 接下來,請跟著OFweek安防網來盤點一下2019年安防十大技術。
一、8K
在安防行業,在4K面世后,對于更高分辨率的跟進一天都沒停過。早在2017年,華為海思攜手ATER便展現了全球領先的8K圖像處理呈現系統,在拼接大屏幕上展示應用海思8K芯片研發的8K攝像機信號采集能力。現在8K技術早已經是安防行業龍頭海康威視和大華股份的發展重點。
海康威視自主研發了8K CameraLink接口工業線陣相機、大華股份也曾公開展示過8K視頻監控方案和5G通訊技術的結合應用。在2019深圳安博會上,華為海思攜手ATER展現了8K圖像處理呈現系統、豪威科技推出堆棧式BSI工藝超高清8K圖像傳感器;8K已經成為各大企業炫技的黑科技。
OFweek點評:對于安防行業來說,更高的顯示技術,帶來最直觀的核心價值就是圖像更加清晰,在H.265、5G的輔助下,細節更加豐富。而這些更加清晰豐富的畫面正好滿足了安防智能化的發展需求,同時對安防廠商來說,更清晰的畫面,更豐富的畫面細節,所蘊含的分析價值就更高,這意味著更多的市場機會。
8K在帶來超高清畫質和高分辨率的同時,也帶來了高帶寬、高存儲、高碼流等一系列問題。與AI技術在行業的發展類似,8K仍需經過一段時間的沉淀才能發揮其應有的價值。而近兩年,8K技術或許會取得較大的突破,但要實現大規模落地仍需經過更長的時間。
二、人臉識別
人臉識別技術中被廣泛采用的區域特征分析算法,它融合了計算機圖像處理技術與生物統計學原理于一體,利用計算機圖像處理技術從視頻中提取人像特征點,利用生物統計學的原理進行分析建立數學模型,即人臉特征模板。
人臉識別已經在安防領域占據了舉足輕重的地位。人臉識別在機場地鐵安檢、公共交通等領域應用越來越廣泛,尤其是在家庭、樓宇乃至社區等場景下,這項技術已然成為標配。人臉識別技術在社會應用領域全面開花,落地應用迅速,為安防行業帶來了極大的發展效益。隨著安防監控對高清化、智能化、網絡化、數字化的要求越來越高,人臉識別技術也會越來越完善。
OFweek點評:毫不諱言,任何一種技術的發展應用,都會帶來一些問題和擔憂,由人臉識別技術應用引發的公民信息泄露,將會產生精準營銷、網絡詐騙等重大風險。
雖然,當下人臉識別技術應用是利大于弊,但技術的應用和信息安全的管理總是相輔相成的,國家政府 需要不斷完善相應的安全監管機制,以規范企業的行為和流程,而企業在追求人臉識別便捷性和體驗性的同時,也需要對這類生物特征采取必要的措施,如考慮攝像機產品硬件的安全防護設計,另外,也應從軟件的層面加強信息安全保護,以防患于未然。
三、5G
5G技術作為下一代通訊技術,具有高速度、泛在網、低功耗、低時延等特點,首先保障的是通訊傳輸的問題。而在整個智能安防環節中,以視頻監控為主的監控系統環節涵蓋了整個安防產業當中重要的數據傳輸環節,伴隨著5G技術不斷的深入融合到整個安防產業當中,最先受到影響并被變革的一個領域必然是視頻監控。
OFweek點評:區別于4G通訊條件下監控視頻傳輸速率低、畫質效果差等問題,未來5G技術所具備傳輸峰值超過10Gbit/s的高速傳輸速率將會有效改善現有視頻監控中存在的反應遲鈍,監控效果差等問題,能夠以更快的速度提供更加高清的監控數據。
5G所具備多連接的特性也更能促成安防監控范圍的進一步擴大,獲取到更多維的監控數據,這將能夠為 智能安防云端決策中心提供更周全、更多維度的參考數據,有利于進一步的分析判斷,做出更有效的安 全防范措施。
四、H.265
H.265是ITU-T VCEG 繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標準。H.265標準圍繞著現有的視頻編碼標準 H.264,保留原來的某些技術,同時對一些相關的技術加以改進。新技術使用先進的技術用以改善碼流、 編碼質量、延時和算法復雜度之間的關系,達到最優化設置。
具體的內容包括:提高壓縮效率、減少實時的延遲、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復雜度等。H.264由于算法優化,可以低于1Mbps的速度實現標清數字圖像傳送;H.265則可以實現利用1-2Mbps的傳輸速度傳送720P(分辨率1280×720)普通高清音視頻傳送。
雖然4K/8K超高清更適合用H.265進行壓縮,但是目前來看,視頻監控領域的4K攝像機占有率遠遠低于1080P或者3MP攝像機的市場占有率。所以H.265首先會在高清和高清+的視頻領域進行應用。同時這也給H.265預留出更多的空間進行標準的優化、H.265編碼器的優化,以進一步降低計算復雜度、提升壓縮效率。這樣的優化工作需要通過標準制定+芯片設計+攝像機制造+碼流服務來完成,而不能僅僅依賴視頻監控工業獨立完成。隨著無線傳輸基礎設施的不斷完善,以及支持超高清的顯示大屏和顯示監視器等設備的不斷完善,低碼流,高清晰度的特性會越來越明顯,H.265也將成為應對8K或更高分辨率的視頻編解碼利器。
OFweek點評:作為新一代視頻編碼技術,H.265有著前面幾代編碼技術,如MPEG-4、H.264等無可比擬的優勢,即目前沒有能夠與之競爭的壓縮技術,因此兼容性方面也是一個很大優勢。總之,H.265將會促進包括高清視頻在內的視頻應用的快速發展。
五、SVAC2.0
SVAC解決了目前視頻監控系統由于信源編碼標準不統一導致的難以互聯互通的問題,能提供視頻的加密認證,確保視頻不被隨意篡改、外泄。SVAC還是我國首個具有自主產權的音視頻編解碼技術標準,能夠實現自主、可控,減少國外標準的牽制。
SVAC從2007年提上日程,2011年5月宣布實施1.0標準,2017年6月宣布實施SVAC2.0標準,此后不斷有公司宣布相關芯片流片、產品應用。
SVAC 2.0標準主要技術特點包括:支持高精度視頻數據編碼,支持多樣化的幀內及幀間預測、變換量化、二進制算術編碼等技術,支持感興趣區域(ROI)變質量編碼、可伸縮性視頻編碼(SVC)技術,支持代數碼書激勵線性預測(ACELP)和變換音頻編碼(TAC)切換的雙核音頻編碼,支持聲音識別特征參數的編碼,支持絕對時間參考信息、智能分析信息等監控專用信息,支持數據安全保護,支持視頻數據加密、認證功能。
在2019年CPES安博會上,中星技術展示了公共安全SVAC 2.0技術、產品、業務生態全程自主體系亮相展臺 。包括以綜合性智慧應用平臺雪亮云眼4.0為代表的視頻應用產品,以時空大數據、SVAC視頻云、人臉識別分析、車輛二次分析、魔方綜合實戰平臺為代表的視頻大數據產品,以交警AI超融合指揮調度平臺、 智慧社區動態防控平臺、應急管理、雪亮工程、警務合成化作戰為代表的行業應用產品等。
OFweek點評:在從安防應用上講,SVAC2.0與H.265最重要的不同是安全性上的保護,以及對智能應用的支持。從壓縮性能上講,目前對比H.265還沒有優勢,后續需要繼續努力改進。SVAC還處于成長期,需要政府和社會的繼續支持與幫助,更需要各界同仁的共同努力。
六、AI芯片
AI技術對安防行業的驅動和顛覆力遠甚于之前的高清視頻和智能分析,而搭載AI芯片的實時智能視頻監控系統將成為平安城市、智能交通、智慧商業以及智能家居等領域物聯網應用的核心。
AI安防芯片可以實時分析視頻影像,及時發現異常信息,以直接高效的方法使攝像頭智能化。AI芯片的實現主要有兩種方案:一種是前端方案,AI芯片放置在攝像機,數據即時處理,然后輸出到后端服務器; 另一種是后端方案,是指將攝像頭采集到的視頻信息發送到后端中控系統或者云端,然后再利用服務器 強大的計算能力對其進行分析、處理。
此前“AI+后端”的解決方案一直是主流,不過由于現在安防行業對實時性、隱私保密性、傳輸穩定性等要求越來越高,端智能的相關技術也越來越成熟,“AI+前端”的解決方案開始逐漸受到行業歡迎。
OFweek點評:滲透至安防行業的人工智能技術被賦予了至高無上的光環,或許我們現在還無法全面地評定其影響,但可以肯定的是,AI芯片正在成為安防行業下一個產業競爭點。不管是產品形態抑或是性能,AI芯片未來都將變得更加工業化和智能化,更多可定制化的AI芯片也將面世。
七、視頻結構化
視頻結構化,簡單來說就是將不能被計算機識別的視頻數據通過多種計算機圖像分析算法,將其變為可以被識別的結構化數據。
在視頻拍攝到的畫面中,將其中的時間、地點、人車物等對象的特征信息,通過計算機的分析,對這些特征值進行描述,譬如幾點幾分在哪里、往什么方向、出現了什么顏色什么品牌的汽車,其車牌號又是多少,有無裝飾物、遮陽板是否放下、安全帶是否系上、駕車者人臉等,能夠優化現有安防監控業務,大幅提升視頻查找速度,降低存儲量,并且可作為數據挖掘基礎,盤活視頻數據。目前視頻結構化技術應用主要體現在對車輛特征、人像特征、行為事件等辨識方面。
2019年,智慧城市在全球越來越多的國家得到推廣,視頻監控設備在智慧城市的建設中得到了更廣泛的應用。攝像頭逐漸增多,理論上來說,人們的生活也越來越安全。但是現在又出現了新的問題,那就是人不會主動配合攝像頭進行拍照識別,甚至嫌疑人會故意躲避,相比之下,視頻結構化則少了這些限制。許多場景下的監控視頻受限于光照條件,畫面也并不清晰。如果要充分挖掘監控數據信息,也要進行視頻數據結構化。因此,視頻結構化已經成了構建智慧城市的重點。
OFweek點評:從海量視頻到結構化技術提取關鍵信息數據,再到大數據平臺及其行業應用,這個是監控 企業的產品發展主線,也代表了新時期下關乎于安防創新的新思路。未來,視頻結構化技術還需要構建自身的標準化發展體系,不斷突破與創新,將智能安防推向更高的發展層次。
八、超星光低照度
攝像機由鏡頭、傳感器、濾光片、DSP信號處理電路等組成。在星光級攝像機問世之前,低照度攝像機內部選用具有高感光度特征的圖像傳感器芯片;通過雙濾光片切換機構和彩轉黑方式實現日夜型圖像功能;在圖像編碼過程中采用圖像降噪增強技術,外部通過紅外燈、白光燈或激光等進行環境補光。
天地偉業星光產品推出后,迅速占領了低照度攝像機市場贏得用戶認可和行業技術趨勢的調整,2016年低照效果再次升級,推出超星光系列產品,最低照度達到0.0008Lux,不再需要紅外補光,真正實現24小時全彩監控。
首先,超星光攝像機采用了極限光圈超星光鏡頭,獨有光路設計,F1.2超大光圈,超低色散,多層鍍膜,捕捉環境光的能力到達極致。
其次,超星光攝像機搭載TVP超視覺技術,通過ISP圖像處理算法軟件的效果調優,從4個方面提升視頻效果:1、通過時域、空域高精度雙邊濾波降噪,達到更高信噪比;2、寬色域白平衡技術,使色彩準確度提升30%;3、灰度分布自適應曲線圖像增強技術,使視頻可視化效果提升38%;;4、自適應銳化技術,達到更高的圖像銳度。
最后,超星光攝像機采用超低照度的傳感器,超大靶面尺寸,對低照效果處理能力更強,彩色最低照度達到0.0008Lux。 2019年大華發布超星光+智能球機,實現光線復雜場所的清晰成像、智能抓拍,可以滿足7×24小時的新型城市管理需求。
OFweek點評:超星光低照度技術的突破,使得高清視頻監控系統可以滿足弱光和低照等特殊場合等多種環境應用,滿足了立體化社會防控體系中關于全景可辨全時可用的要求,也使得公共安全視頻監控聯網系統和公安實戰應用系統增強了打擊犯罪的防范能力。
九、多模態生物識別
多模態生物識別是指融合行為識別、人臉識別、聲紋識別、圖片識別、視頻識別等多種識別方式,進行綜合分析與應用。與單一生物識別方式不同的是,多模態生物識別技術能夠充分利用不同人體生物特征 識別技術的特點和各自獨特的優勢,使得身份認證及識別過程更加精準、安全,從而提高整體系統的性能,滿足不同應用場景的需求。
多模態生物識別賦能多元化應用場景,目前在公共服務、信息安全及個性化AIoT應用等方面都起到了很大作用。例如在個性化AIOT領域,酒店、商超及個人消費領域目前已針對多模態生物識別的技術應用展 現出了新的探索模式,其他行業領域后續將陸續跟進,充滿未知的領域也同樣充滿想象;而在信息安全領域,面對新一輪的貿易戰形勢,國家將持續推進政務系統相關產品及技術的國產化,以此來保障國家 政務信息運營的安全,這些都將為國內生物識別技術廠商提供了新的機會。
OFweek點評:多模態生物識別平臺可將電信、零售、交通等各個行業結合起來,助力智能安防實現跨行融合,從而推進智慧城市建設。對中小企業來說,深耕有持續用戶價值的細分領域,發揮該領域的領跑 優勢,或可實現突圍。
十、超寬動態
超寬動態智能監控是能夠令智能監控逆光環境下也能清晰的拍攝出大量優秀的監控視頻。使得光線強的空間不會曝光,光線暗的空間也不會看不清楚。通俗點說,超寬動態智能監控就是能很好的適應統一場 景中不同部分光線強弱差別較大的情況,并能夠在最終的視頻中淡化這種光線亮度差異,使整個畫面每一個部分都能清晰可辨。
智能監控在同一場景中對最亮區域及較暗區域的表現是存在局限的,這種局限就是通常所講的“動態范圍”。超寬動態智能監控的技術特點是運用寬動態主要解決智能監控的逆光補償問題。
OFweek點評:超寬動態技術在非正常環境中,可以看清監控的事物,克服了普通智能監控處于亮場的包 圍之中時,畫面昏暗、無層次的弱點。超寬動態智能監控的應用場景非常廣泛,包括金融、教育、交通 等多個領域。目前,超寬動態已經成為高清智能監控必不可少的一項功能,市場需求旺盛。
總結:安防市場產業鏈異常復雜,人工智能、邊緣計算、機器視覺等技術已將傳統安防場景的六脈逐漸打通。未來,在國家政策支持與安防企業的不懈努力之下,新技術將加快應用到安防產業中,最終形成大安防系統,守護社會平安。
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