Zaawansowana analityka wideo Firmy Aimetis

Analityka wideo na świecie

Analityka wideo i kolejny krok do przodu w dzie­dzi­nie wydaj­nej ana­li­ty­ki – wszyst­ko dzięki zaawan­so­wa­nej ana­li­ty­ce wideo Firmy Aimetis.

Technologia sto­so­wa­na w kame­rach wyko­rzy­sty­wa­nych do moni­to­rin­gu nie­ustan­nie rozwija się. Obecnie na świecie naj­bar­dziej popu­lar­ne i naj­chęt­niej wyko­rzy­sty­wa­ne są kamery pra­cu­ją­ce w roz­dziel­czo­ści HD4K. To właśnie one są w stanie zapew­nić naj­do­kład­niej­szy mate­riał filmowy i dlatego też są naj­czę­ściej wybie­ra­ne przez osoby odpo­wie­dzial­ne za zapew­nie­nie bez­pie­czeń­stwa na odpo­wied­nim pozio­mie.

W naj­now­szym rapor­cie IFSEC Global przed­sta­wio­no sta­no­wi­sko spe­cja­li­stów zwią­za­nych z branżą bez­pie­czeń­stwa, których zapy­ta­no o naj­istot­niej­sze funkcje wyko­rzy­sty­wa­ne przez nich w swojej codzien­nej pracy zwią­za­nej z nad­zo­rem wideo.

Okazało się, że aż 74% respon­den­tów uważa, iż roz­dziel­czość Full HD (62%) lub 4K (12%) to jeden z naj­istot­niej­szych para­me­trów. Z kolei dla ponad połowy spe­cja­li­stów (54%), bardzo istotną kwestią jest posia­da­nie przez system nadzoru odpo­wied­niej ana­li­ty­ki wideo. Zarówno nagra­nia wideo w dobrej jakości HD, jak i moż­li­wość prze­pro­wa­dze­nia analizy posia­da­ne­go mate­ria­łu wideo mają ogromne zna­cze­nie dla pro­fe­sjo­na­li­stów zwią­za­nych z branżą secu­ri­ty. I właśnie tutaj dostrze­żo­no, że pojawił się pewien problem.

W prak­ty­ce te dwie naj­waż­niej­sze funkcje trudne były do uzy­ska­nia. Wszystko zmie­ni­ło się teraz – dzięki zaawan­so­wa­nej ana­li­ty­ce wideo HD Aimetis.

Moc procesora a rozdzielczość obrazu

Materiały wideo nagry­wa­ne w wyso­kiej roz­dziel­czo­ści zapew­nia­ją odpo­wied­ni poziom szcze­gó­ło­wo­ści obrazu, ale wiążą się z wysokim wyko­rzy­sta­niem zasobów pro­ce­so­ra. Niezbędna moc obli­cze­nio­wa jeszcze wzrasta gdy chce się prze­pro­wa­za­dzać zaawan­so­wa­na ana­li­ty­kę wideo.

Dlatego firma Aimetis posta­no­wi­ła opra­co­wać tech­no­lo­gię umoż­li­wia­ją­cą uzy­ska­nie kom­pro­mi­su pomię­dzy dobrą jako­ścią obrazu, a moż­li­wo­ścią wyko­rzy­sty­wa­nia zaawan­so­wa­nej ana­li­ty­ki wideo, tak aby te dwa istotne para­me­try były na wysokim pozio­mie i były osią­gal­ne w codzien­nej pracy.

Wynikiem badań i pracy Aimetis jest opra­co­wa­nie i wpro­wa­dze­nie tech­no­lo­gii Adaptive Analytic Resolution. Technologia ta, dostęp­na jest zarówno w oparciu o ser­we­ro­we narzę­dzia Outdoor People and Vehicle Tracking (OPVT) jaki i wbu­do­wa­ną w kamerę analizę wideo Aimetis Outdoor Object Tracking (AOOT). Technologia Adaptive Analytic Resolution to istotny przełom, bowiem umoż­li­wia dokład­ną i bardzo wydajną analizę wideo przy zacho­wa­niu odpo­wied­niej ilości kamer pra­cu­ją­cych w roz­dziel­czo­ści HD.

Dlaczego dokład­na analiza wideo wyso­kiej roz­dziel­czo­ści jest trudna? Rozważmy pewien przy­pa­dek takiej samej kamery z takim samym obiek­ty­wem. Im kamera posiada wyższą roz­dziel­czość, tym dokład­niej i dalej widocz­ne są obiekty w kadrze. Poniższy obraz przed­sta­wia opisaną sytu­ację – obiekt w tym samym miejscu w ramce – ale w trzech różnych roz­dziel­czo­ściach.

 

Przy roz­dziel­czo­ści 640x360, która zazwy­czaj używana jest podczas analizy wideo, osoba, która stoi na końcu par­kin­gu jest ledwie widocz­na. Przy roz­dziel­czo­ści HD 1280x720 (720p) już widać, że jest to osoba,ę, a z kolei przy roz­dziel­czo­ści Full HD 1920x1080 (1080p) możemy dostrzec jakieś szcze­gó­ły postaci. Różnice te są bardzo dobrze widocz­ne po doko­na­niu zbli­że­nia danej osoby.

Przykład 1 — rozdzielczość

Im wyższa roz­dziel­czość, tym więcej pikseli jest w ramce. To z kolei powo­du­je wzrost obli­czeń ana­li­tycz­nych. W tym właśnie tkwi sedno kom­pro­mi­su pomię­dzy tra­dy­cyj­nym prze­twa­rza­niem danych i obrazem HD. Faktycznie, ramka 720p ma cztery razy więcej pikseli niż ramka 640x360, a ramka 1080p ma dzie­więć razy więcej pikseli, niż ramka 640x360.

Typowy algo­rytm wyko­rzy­sty­wa­ny w ana­li­zie wideo będzie musiał prze­two­rzyć każdy poje­dyn­czy piksel w ramce, tym samym gene­ru­jąc liniową zależ­ność między obcią­że­niem pro­ce­so­ra a roz­dziel­czo­ścią wideo. Oznacza to, że ramka 1080p będzie zużywać dzie­więć razy więcej (a ramka 720p cztery razy) zasobów obli­cze­nio­wych niż ramka 640x360.

Przykład 2 — ilość kamer

Jakie to ma dla nas zna­cze­nie? Rozważmy drugi przy­pa­dek. Załóżmy, że mamy serwer z wystar­cza­ją­cy­mi zaso­ba­mi pro­ce­so­ra do uru­cho­mie­nia analizy wideo w roz­dziel­czo­ści 640x360 na 36 kame­rach. Na tym samym ser­we­rze możemy uru­cho­mić analizy obrazu w roz­dziel­czo­ści 720p tylko na 9 kame­rach, a w roz­dziel­czo­ści 1080p już tylko na 4.
Oznacza to, że im wyższa roz­dziel­czość wideo, tym więcej szcze­gó­łów na obrazie możemy zoba­czyć, ale tym samym znacz­nie musimy ogra­ni­czyć ilość kamer, które mogą być uru­cho­mio­ne na ser­we­rze.

I tu docho­dzi­my do sedna – czym tak napraw­dę jest tech­no­lo­gia Adaptive Analytic Resolution.
Aby móc sto­so­wać kamery pra­cu­ją­ce w roz­dziel­czo­ści HD i mieć moż­li­wość obser­wo­wa­nia szcze­gó­łów obrazu i obiek­tów znaj­du­ją­cych się w znacz­nej odle­gło­ści od kamery, a także ogra­ni­czyć koszty ana­li­tycz­ne­go prze­twa­rza­nia wideo. Aimetis opra­co­wał tech­no­lo­gię Adaptive Analytic Resolution dla analiz wideo OPVTAOOT.

Technologia ta zakłada, że wysoka roz­dziel­czość HD jest potrzeb­na tylko do wykry­wa­nia obiek­tów znaj­du­ją­cych się w dużej odle­gło­ści od kamery, a obiekty zlo­ka­li­zo­wa­ne bliżej kamery mogą być z powo­dze­niem śle­dzo­ne przy zasto­so­wa­niu niższej roz­dziel­czo­ści. (Przykład 3)

Przykład 3 — technologia Adaptive Analytic Resolution

W przy­kła­dzie 3 przed­sta­wio­no dzia­ła­nie tech­no­lo­gii Adaptive Analytic Resolution. Widzimy ramkę 720p wyko­rzy­stu­ją­cą jedynie 158216 pikseli (aż 83% mniej, niż ory­gi­nal­na ramka 720p i 31% mniej niż ramka 640x360) wciąż zacho­wu­jąc nie­zbęd­ną ilość infor­ma­cji potrzeb­nych do wykry­cia i śle­dze­nia obiek­tów znaj­du­ją­cych się zarówno blisko, jak i daleko od kamery. Co w takim razie sprawia, że tech­no­lo­gia Adaptive Analytic Resolution jest tak wyjąt­ko­wa?

Korzystając z tech­no­lo­gii Adaptive Analytic Resolution (tj. OPVTAOOT) możemy wykry­wać i śledzić odległe obiekty w roz­dziel­czo­ści HD, ale wyko­rzy­stu­jąc ułamek zasobów pro­ce­so­ra jakie byłyby koniecz­ne do prze­two­rze­nia obrazu w pełnej roz­dziel­czo­ści HD,. Dzieje się tak za sprawą inte­li­gent­ne­go algo­ryt­mu, który auto­ma­tycz­nie i wydaj­nie obniża roz­dziel­czość w sytu­acjach, w których nie jest wyma­ga­na jakość HD.  W sytu­acjach gdy jest wyma­ga­na wysoka roz­dziel­czość, auto­ma­tycz­nie do niej prze­cho­dzi. Dodatkową zaletą jest także wyko­rzy­sta­nie głów­ne­go kanału zapisu HD, bez potrze­by korzy­sta­nia z dodat­ko­we­go stru­mie­nia ana­li­tycz­ne­go.

Wróćmy do wcze­śniej­sze­go przy­kła­du serwera z ilością zasobów pro­ce­so­ra zdol­ne­go do uru­cho­mie­nia 36 kamer przy roz­dziel­czo­ści wideo 640x360. W tym przy­pad­ku zwięk­sze­nie roz­dziel­czo­ści do 720p zmniej­szy­ło liczbę kamer, które mogą być uru­cho­mio­ne na ser­we­rze z 36 do 9.

W przy­pad­ku gdy korzy­sta­my z tech­no­lo­gii Adaptive Analytics Resolution. W roz­dziel­czo­ści 720p możemy uru­cho­mić 24 kamery wyko­rzy­stu­jąc serwer o tych samych para­me­trach (czyli o 15 kamer HD więcej lub inaczej licząc 2,7 razy więcej kamer w porów­na­niu do kon­wen­cjo­nal­nej “nie-adaptacyjnej”rozdzielczości 720p). Jednocześnie warto zauwa­żyć, że tech­no­lo­gia Adaptive Analytic Resolution w roz­dziel­czo­ści 720p, jest tak samo sku­tecz­na, jak kon­wen­cjo­nal­ny stru­mień wideo 720p, w wykry­wa­niu i śle­dze­niu obiek­tów, znaj­du­ją­cych się zarówno w dale­kiej, jak i w bli­skiej odle­gło­ści od kamery.

 

Przykład 4 — podsumowanie

Jak widzimy na nagra­niu, osoba idąca w głębi sceny, została zare­je­stro­wa­na w z wyko­rzy­sta­niem 720p Adaptive Analytic Resolution, jest w sposób dokład­ny wykry­wa­na i śle­dzo­na, gene­ru­jąc zale­d­wie 1,5 krotne obcią­że­nie pro­ce­so­ra stru­mie­niem o niższej roz­dziel­czo­ści 640x360 .

Reasumując, dzięki tech­no­lo­gii Adaptive Analytic Resolution możemy się rów­no­cze­śnie cieszyć dokład­no­ścią i szcze­gó­ło­wo­ścią kamer w roz­dziel­czo­ściach HD oraz korzy­ścia­mi z analiz wideo OPTVAOOT bez zna­czą­ce­go zwięk­sza­nia budżetu na serwery.

Praktycznie możemy mieć ciasto i zjeść ciastko.
Zachowujemy dokład­ność i szcze­gó­ło­wość kamer moni­to­ru­ją­cych w roz­dziel­czo­ści HD, przy zacho­wa­niu odpo­wied­niej wyso­kiej jakości analiz wideo OPTVAOOT bez znacz­ne­go obcią­że­nia pro­ce­so­ra.

 

na pod­sta­wie: http://blog.aimetis.com/

Tagged under: