基于編解碼與傳輸技術不斷創新發展,在部分場景的視頻監控已經提出4K甚至8K超高清視頻需求。2020年,Fraunhofer HHI正式宣布了下一代視頻編解碼标準H.266/VVC(Versatile Video Coding)。相比H.265,H.266進一步優化了壓縮,大約可以節省50%的數據流量,同時保證視頻傳輸清晰度不變。超高清視頻的時代正快速向我們走來,針對此,安防知識網特别采訪了高新興科技集團股份有限公司的智能硬件産品線高級産品經理徐傑、中央研究院副院長江盛欣、平安城市與智能交通事業部副總經理龔鑫,探讨超高清趨勢下,監控行業的變革與新應用。
Q:安防知識網
A:高新興科技集團股份有限公司的智能硬件産品線高級産品經理徐傑(徐)、中央研究院副院長江盛欣(江)、平安城市與智能交通事業部副總經理龔鑫(龔)
Q:智能物聯時代,行業對于超高清4K或8K的需求如何?
徐:随着工信部《超高清視頻産業發展行動計劃(2019-2022 年)》的出台,以發展超高清視頻産業為驅動手段,推動産業鍊向中高端和智能化邁進為基礎目标,建立超高清産業集群完善産業生态為核心願景的宏大計劃應聲落地。預計該計劃執行完成後,超高清視頻産業總體規模将超過 4 萬億,用戶數達 到 2 億,産業生态基本完成,新一代超高清視頻技術和産品實現關鍵性突破。 視頻監控行業作為超高清視頻應用的重點領域首當其中地成為了驅動手段的踐行者、基礎目标的承載者和核心願景的開拓者。結合各地的實際條件,有計劃有步驟地打造一批超高清安防監控應用試點, 并與當前的監控體系無縫銜接異構融合,必将成為超高清視頻技術應用的落地指南,也為下一代超高清視頻技術的推廣帶來重要的示範意義。同時,在各個超高清視頻應用領域的技術突破也會由于技術的外溢效應而為其他應用領域帶來突破和進步。
“高點”監控建設催生超高清市場,2019~2020年立體防控治安體系方面公安部治安管理局牽頭,編制了《全國公安機關社會治安防控體系建設指南》。其中的智慧街面巡防、治安防控圈、智慧安防小區、公安檢查站、危爆物品管控、保安服務業管理的場景均提出應用實時實景視頻地圖指揮、立體化視頻監控體系、實景三維地圖的指導意見。
由此可見高點建設,已由平安城市,向公安指揮體系、交通指揮體系、立體防控治安體系多行業應用發展,并且有了明确的政策支持,不但帶動了攝像機硬件産品廠家的市場,還帶動了信息化技術的軟件廠商市場。高點設備不但要能看大局 、看細節 ,還要大局、細節能聯動,是超高清視頻與應用結合。所以,“高點經濟”已經不單純是硬件攝像機的領域,而是軟硬件整體解決方案的形态,撬動了巨大市場空間。
高新興智能硬件産品線高級産品經理徐傑
Q:對于高新興而言,在4K或8K的應用方面,做了哪些技術部署?
徐:① 高新興從2018年就開始推出4K AR攝像機,高清視頻前端采用超低照度超高清4K攝像機,升級後的超高清視頻具備超低照度、人臉抓拍、4KAR超高清視頻圖像及社會信息采集等功能,利用先進的視頻監控技術,打造超高清智能化視頻系統,為公安機關和相關職能部門在社會治安和城市綜合管理等方面提供強有力支撐。
高新興從2019年開始推出8KAR攝像機,充分利用領先的增強現實、3D定位、人工智能(人臉識别、事件檢測、車輛跟蹤等)等技術,通過高空攝像機獲取監控點全景視頻,與低點攝像機聯動,可實現既關注整體又兼顧局部的安保區域立體監控與視頻聯動,能夠以畫中畫展示低點攝像機視頻,做到可查詢、可搜、可定位、可描述、可報警、可聯動,大大改善監控系統的應用模式,提高實戰效率。
② 高新興作為公共安全的引領者、AR視頻應用的首創者,将AR創新應用廣泛延伸到4K超高清視頻聯網平台,為客戶打造一套AR化的高清視頻聯網平台,實現視頻監控高、中、低空間接力,警務工作點、線、面多維結合,警力資源動、靜實時感知于一體的視頻聯網全息化應用。
高新興超級雲眼攝像機(8K)
注:高新興超級雲眼攝像機集成了拼接全景和一體化機芯,可同時提供全景畫面和細節特寫畫面。其中全景拼接輸出視頻像素高達3200萬,實現大範圍的超高清實時監控。一體化機芯擁有4K超高清分辨率,配合高精度高速雲台及靈巧結構,能夠實現高速、準确、360無監控盲區的目标定位與跟蹤。此外還結合了AR增強現實、AI智能算法,可實現視頻結構化、全景細節聯動、聯動追蹤、多目标同時跟蹤等功能。可應用于機場、 車站、交通路口、體育館、園區、廣場等重點區域,實現全息監測,全局展示和全面管控。
Q:目前而言,超高清應用普及化最大的障礙是什麼?目前的産業生态成熟嗎?
徐:安防行業作為超高清應用行業,在進行産業升級的同時還面臨着諸多難題,其中最為關鍵的是超高清應用成本較高。一方面,對于前端攝像機,其感光芯片、 編解碼芯片投入價格不菲;其次,超高清顯示含有遠高于高清顯示的龐大數據量,存儲設備的成本也将面臨大幅增長;另外,4K 超高清顯示終端在安防行業裡,後端顯示設備目前通常使用液晶監視器,滿足超高清要求的還較鮮有,需要用大屏拼接來呈現監控畫面,這對大多數用戶而言具有較大的成本壓力。
高新興中央研究院副院長江盛欣
Q:最新一代國際視頻編解碼标準H.266已經啟動,國内265還沒真正實現普及,站在您的角度,用戶該如何去甄選這些标準?
江:2020年7月,Fraunhofer HHI正式推出了新一代視頻編解碼标準H.266/VVC(Versatile Video Coding),H.266 相比 H.265大幅提升了視頻壓縮率,在不影響視覺質量的前提下,采用 H.266 标準壓縮的視頻文件大小比H.265減少了50%。随着安防領域對超高清視頻監控需求的增長,H.266若能成熟商用,可解決超高清視頻在傳輸和存儲方面的困境。但H.266在提升壓縮效率的同時,其編碼和解碼的複雜度也更高,大約相當于H.265的10倍和1.5倍,因此對編碼芯片等硬件也提出了更高的性能要求。
綜合來看,目前高清視頻監控仍是安防監控領域的主流,以現階段的視頻智能識别和大數據研判分析的應用需求,H.265基本能滿足當前的需求。但随着超高清視頻監控需求的增長、更複雜應用場景的提出、AI算法的進步、硬件性能的提升,H.266将能迎來大規模的成熟應用。結合H.265在安防監控領域的發展曆程來看,這一過程還需要3~5年。
Q:AI 超高清會成為未來行業的标配嗎?差異化方案主要體現在哪些方面?
江:随着安防行業近些年的高速發展,AI和超高清技術日益成熟,加快了智能化視頻監控場景的普及,AI 超高清正在成為安防行業的标配。超高清視頻可以捕捉更多細節,滿足更複雜場所監控需求,基于AI的深度學習技術,對視頻圖像進行智能解析,自動識别超高清視頻中更豐富的信息,使得安防監控系統突破原有應用模式的限制,将傳統的事後查證、人工決策,轉變為更智能的事中處理、事前的預警和布控,為結構化的大數據分析研判提供重要的技術支撐,在很大程度上提高安防監控的效率。
另一方面,超高清視頻的傳輸、存儲也帶來更大的技術挑戰和更高的建設成本,結合AI技術,可以對監控視頻進行智能識别和智能分析,減少視頻傳輸、存儲所占帶寬和空間,對于無識别價值的視頻進行摘要存儲或采用低碼流方式進行壓縮,可在一定程度上緩解超高清視頻帶來的傳輸和存儲壓力。在AI為超高清視頻監控提供技術支持的同時,超高清給AI在安防中落地應用也帶來了更清晰的圖像資源和更多的海量數據,提升了其訓練算法模型的準确度,AI也獲得了更廣泛的應用空間,二者可謂相輔相成。
高新興針對這一發展趨勢已布局多年,在超高清視頻、AI、AR、大數據方面積累了成熟的核心技術和應用經驗。借助AR和大數據技術,形成了“超高清 AR AI 大數據”的深度融合方案,構建高中低點全方位的立體防控體系,通過在實景地圖中呈現更加豐富的智能化信息,實現超高清全息化視頻監控的更深度應用。
高新興平安城市與智能交通事業部副總經理龔鑫
Q:在超高清時代,高新興認為好的産品或者解決方案該呈現哪些特點?
龔:①5G 助力超高清視頻快速落地。5G 技術的推廣應用将助力安防超高清視頻監控向 着更快、更清晰、更高效的方向發展。首先,由于超高清顯示包含更大的數據量,需要更快的信息傳輸速度,因此對現有硬件設施提出了一定挑戰。但5G的到來,恰恰可以進一步解決傳輸問題。5G 的高傳輸率、 高寬帶、高可靠的特性,降低了網絡傳輸速度導緻的 延遲現象,加速了監控信息的超高清顯示,從而助力安防系統做出更精确、更有效、更快速的安全防範決策。 其次,相較于有線傳輸視頻,5G 無線傳輸具有更易部署、更便利以及成本更低的優勢,不久的未來,或将與有線傳輸監控分庭抗禮。總而言之,5G 技術的特性 更好地滿足了智慧安防發展中的諸多需求,無疑将加快推動傳統安防向智能安防轉變的步伐,而 5G 高清監控攝像機将在安防産業諸多細分領域大有作為。
②AI 賦能,視頻監控更智慧。針對 AI 技術,一方面 AI 的深度學習對視頻圖像解析的突出作用使得安防監控系統突破原有的限制, 将安防監控傳統的事後複核轉變為事中、甚至于事前 的預警布控,為大數據分析研判提供了重要技術支撐, 并逐步兌現了公安對安防本質的最大訴求,解決以往面對海量數據實行人海戰術的難題。另一方面,AI 的多幀學習、人臉識别技術賦予了安防監控智能分析、 自動分析的能力,從而減少了人力查找時間長、成本消耗高等問題。在 AI 為超高清視頻監控提供技術支持的同時,4K 超高清給 AI 在安防中落地應用帶來了更 清晰的圖像資源和更多的海量數據,提升了其訓練算 法模型的準确度,二者可謂相輔相成。
③5G、AI 下的安防智能化升級勢不可擋。在安防領域,5G 技術、AI 技術的出現有望改變安防監控系統的網絡傳輸速度不夠、響應遲鈍、事後查證以及人工決策帶來的低效率等問題。通過打造 5G 技術支持下的 AI 智能安防,安防超高清視頻監控系統在未來将實現海量數據高速傳輸、高分辨率、智能決策。AI 智能安防将給軟硬件産品的技術難度和價值量均帶來大幅提升,使安防産業變得更加智能化、 主動化,行業市場空間将再次大幅提升。
Q:想借助采訪,向行業傳達什麼信息?
龔:① 4K 顯示,AI 加持,引領安防再度升級。政策推動、5G 賦能,加速産業規模應用。以“5G AI 4K”為形式的智慧安防模 式已經逐漸成為賦能整個傳統安防行業升級變革的重要手段。高新興在這方面已做好充足的技術儲備,迎接這個新浪潮的帶來。
② 高新興以超高清視頻為基礎,充分洞見視頻智能化建設的變革訴求,不斷拓展深化視頻新場景的應用,将智能視頻應用加速融入到千行百業,成為了社會治理、城市高效管理、服務社會民生等的重要支撐。在技術方面以視頻智能化、全息化作為技術引擎,提升視頻前端硬件到平台、應用軟件的全系研發能力,形成從機器的全息感知到用戶的全息認知解決方案。在業務方面堅持深化戰略布局,緊扣自己的核心優勢結合視頻監控、視頻聯網、人工智能等場景不斷跟随市場的要求,增強産品本身的能力,聚焦智慧警務、智慧交通等業務提供優質的數字化解決方案。
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