純中心分析模式已無法滿足大范圍智能安防應(yīng)用的需求,云邊結(jié)合將成主流。如果將前端視頻流直接傳輸?shù)胶蠖朔?wù)器進(jìn)行人臉識別等智能分析,至少會產(chǎn)生3個(gè)方面的問題,而這些問題都能通過云邊結(jié)合的方式,利用智能化前端設(shè)備很好地解決。
純中心分析模式存在問題
帶寬壓力。中心分析模式下,傳輸?shù)氖?*24小時(shí)不間斷的實(shí)時(shí)視頻流。智能分析需要較高清晰度的視頻,單個(gè)200萬像素高清攝像機(jī)即使采用最新的H.265編碼,每天需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量仍然高達(dá)20G左右。前端攝像頭數(shù)量達(dá)到一定規(guī)模時(shí),對傳輸和存儲的壓力巨大。而在前端抓拍+中心分析模式下,傳輸?shù)氖菆D片流,僅在有人臉抓拍圖片的情況下才需要占用帶寬,極大地節(jié)省了帶寬和存儲資源。
實(shí)時(shí)性。在一些應(yīng)用,比如對重點(diǎn)人員布控預(yù)警中,要求系統(tǒng)有很高的實(shí)時(shí)性。中心分析模式下人臉識別、人臉建模比對等都依賴于中心服務(wù)器。但在大規(guī)模部署前端的情況下,中心服務(wù)器壓力巨大,計(jì)算資源的限制影響了實(shí)時(shí)性。根據(jù)海康威視的實(shí)測數(shù)據(jù),純中心分析模式下,報(bào)警延時(shí)在15~20s,而前端抓拍+中心分析模式下,報(bào)警延時(shí)不超過3s。
準(zhǔn)確度。中心分析模式下,前端設(shè)備傳輸?shù)椒?wù)器的視頻流是經(jīng)過編碼壓縮的,損失了很多細(xì)節(jié),也因此影響了識別準(zhǔn)確度。而前端人臉識別基于壓縮前的原始碼流分析,避免了壓縮的損失,提供給中心的圖片質(zhì)量更高,是保證系統(tǒng)準(zhǔn)確度的關(guān)鍵因素。
邊緣計(jì)算帶來的優(yōu)勢
隨著邊緣計(jì)算興起,“云邊結(jié)合”方案漸成主流。與將數(shù)據(jù)放在遠(yuǎn)程云端的云計(jì)算相比,邊緣計(jì)算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè),采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺,就近提供最近端服務(wù),優(yōu)勢在于即時(shí)性強(qiáng)、反應(yīng)迅速、低傳輸成本。預(yù)計(jì)到2020年將有超過500億的終端與設(shè)備互聯(lián),未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在邊緣側(cè)分析、處理和儲存。這一趨勢對前端設(shè)備的計(jì)算能力提出了高要求,直接反映在對前端芯片的需求升級上。
具體到視頻監(jiān)控領(lǐng)域,具備智能計(jì)算能力的智能攝像頭將大大提高視頻處理及時(shí)性、節(jié)約帶寬和人力成本。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種天然的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),在邊緣計(jì)算的應(yīng)用方面還有很大的潛力。攝像機(jī)作為機(jī)器的眼睛,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從“看得見”到“看得清”的轉(zhuǎn)變。如果攝像機(jī)能夠“看得懂”,實(shí)現(xiàn)對視頻圖像內(nèi)容的實(shí)時(shí)處理,將能夠極大地降低信息傳輸系統(tǒng)和后端設(shè)備的負(fù)擔(dān),并提升整個(gè)安防系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
比如在人臉識別應(yīng)用當(dāng)中,通過前端抓拍+中心分析的前后端智能相結(jié)合的模式,將人臉識別智能算法前置,在前端攝像機(jī)內(nèi)置高性能智能芯片,通過邊緣計(jì)算,將人臉識別抓圖的壓力分?jǐn)偟角岸?,解放中心的?jì)算資源,以集中優(yōu)勢計(jì)算資源做更高效的分析。
云邊結(jié)合成趨勢
云邊結(jié)合的趨勢下,前端智能芯片迎來更大機(jī)會。由于云邊結(jié)合的原理是將智能算法前置,通過邊緣計(jì)算,將人臉識別等應(yīng)用的抓圖的壓力分?jǐn)偟角岸?,解放中心的?jì)算資源。因此,需要在攝像機(jī)內(nèi)布置高性能智能芯片。
目前的主流方案是采用GPU,如NVIDIA的JETSONTX系列嵌入式芯片(海康深眸);也可使用高通等的通用芯片,搭配特定算法進(jìn)行圖像抓取(蘇州科達(dá));還可以用IPC芯片搭配專用協(xié)處理器的方式(北京君正T20+T01方案)。云邊結(jié)合的趨勢為芯片廠商打開了新空間。
在去年12月底,召開的華為智能計(jì)算大會上,華為智能計(jì)算業(yè)務(wù)部總裁邱隆指出,華為智能計(jì)算將結(jié)合華為的四大能力,通過芯片和技術(shù)創(chuàng)新,來滿足客戶期望的算力,通過云邊協(xié)同的架構(gòu)和高帶寬、低延遲、無縫的網(wǎng)絡(luò)覆蓋實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同和互通;通過一體化解決方案來降低人工智能使用的門檻,讓AI更簡單,像使用水電一樣便利。
目前,安防行業(yè)中云邊結(jié)合正在逐步落地,海康威視在2018年一直大力倡導(dǎo)AI Cloud架構(gòu),該架構(gòu)由云中心、邊緣域、邊緣節(jié)點(diǎn)三部分構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)從端到中心的邊緣計(jì)算+云計(jì)算,使得圖像目標(biāo)細(xì)節(jié)傳輸更高效,數(shù)據(jù)分級應(yīng)用更加靈活。
【來源:中國安防行業(yè)網(wǎng)】