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1、第 1 页 共 61 页项目编号：人工智能边缘计算视频大数据人工智能边缘计算视频大数据解决方案第 2 页 共 61 页第二章 项目建设背景及市场分析第二章 项目建设背景及市场分析2.1 基于 AI 智能分析的视频上云网关硬件及系统项目建设背景2.1 基于 AI 智能分析的视频上云网关硬件及系统项目建设背景近年来，视频监控行业的核心技术发生翻天覆地的变化，从传统的模拟摄像机到当今的 IP 摄像机、AI 摄像机。这个转变也将为音视频流媒体行业带来新的生命力，2019 年亚太地区的市场总值达 51 亿美元。随着摄像机和传感器的发展，物联网等新兴技术与视频管理系统的集成，视频技术必将对企业和市场产生更
2、多影响。对于未来的一年，我们认为会有以下三种趋势：一是人工智能将持续推动视频监控市场的转变。人工智能能为摄像机配备更加智慧的大脑，以匹配到他们前端的采集，让整体系统臃肿度进一步改善，并减少人力的投入成本。行为分析与主动识别已经进一步赋予了视频监控的生命力，例如目前在新加坡与韩国等主要城市的指挥中心与监控中心开始采用智能视频技术，以实现更有力地打击犯罪。随着智能化趋势的发展，AI 视频技术已经在监控行业中崭露头角。二是视频技术是企业 IT 战略中不可或缺的因素。在现代企业中，企业领导者和关键决策者不仅重视公司资产的安全性，而且对业务流程与环境有更加迫切的了解需求，而智能视频技术在提升业务绩效和第
3、 3 页 共 61 页降低运营成本等关键点上都会有极佳的表现。如零售业便是获益最明显的例子，视频监控不仅充当安保的角色，在物联网与视频分析技术的提升下，用户已经可以及时了解消费者的消费行为及习惯；三是视频与物联网正在融合改变传统业务。随着越来越多的物联网设备相互连接，其产生了大量的数据，视频分析将加速大量结构化数据的转化，以生成可操作以及具有价值的视频数据。2.2 基于 AI 智能分析的视频上云网关硬件及系统国内外现状2.2 基于 AI 智能分析的视频上云网关硬件及系统国内外现状2.2.1 国外智能视频应用现状分析2.2.1 国外智能视频应用现状分析2001 年美国“911”事件，以及后来的西
4、班牙马德里列车连环爆炸和英国伦敦地铁大爆炸等恐怖袭击后，使全世界范围内对视频监控系统的需求空前高涨，各国部署的摄像头越来越密集，系统也日益庞大。比如英国全国范围内目前已经安装摄像机 420 多万个，平均每14 个人一个，一个人一天之中可能出现在多达 300 个摄像机前，为了解决海量信息与图像的有效应用与处理问题，各国相继把计算机视觉中的相关技术引入到视频监控中，从而发展起来一种新型视频监控技术智能视频监控。智能视频应用概念模型出现后不久，一些国外的公司就开始着手研发相关的软硬件产品，经过几年的发展，智能视频分析技术在欧美国家得到了长足的发展，迅速形成了相对成熟的产品并成功应用于实际安防工程中。
5、如瑞典 Axis 网络通讯有限公司早期推出了一批智能第 4 页 共 61 页视频产品，其中包括 AXIS 242S IV 视频服务器和 AXIS IVM 120 人数统计智能视频应用模块。AXIS 242S IV 集成了专用 DSP 芯片（TI DM 642），具备强大的图像处理能力，并可支持第三方应用软件模块的运行和开发。AXIS IVM 120 人数统计智能视频应用模块可以使视频监控设备通过对监控画面的分析自动为用户计算进/出特定区域的人数，能够有效帮助服务、零售等行业的管理者分析营业情况或提高服务质量。Axis 还计划推出更多智能视频应用模块，包括车牌号识别、非法滞留等等。此外，美国 V
6、ERINT 公司是较早进入智能视频分析领域的国际厂商之一，同时也是较早倡导并实施“前端内置分折”架构理念的厂商之一。该公司为用户提供“一站式”的智能视频分析解决方案Nextiva，其中包括网络视频编码器、网络摄像机、无线视频编码器等硬件产品，用来满足不同行业不同部署环境的用户在智能分析方面的要求。从目前的发展情况来看，当前大部分智能视频监控系统的核心算法技术仍然掌握在美国以及欧洲地区等国家手里。据 IMS Research调查显示，世界范围内 IVS（Intelligent Video Surveillance）的市场占有率为 35%36%，其中美国的 OV（ObjectVideo）就占有 9
7、%左右的比例。“911”事件发生后，美国在安防科研方面大大加强了投资力度，许多研究机构和研究人员纷纷加入了安防类技术研究和开发，智能视频分析就是其中的一个亮点。由于视频分析需求的产生促使视频监控系统智能化出现，进而推第 5 页 共 61 页动软件市场年复合增长率达到 21.7%。根据 IMS 的市场研究分析，在未来 3 年内有关视频技术的软件市场份额将达到 8 亿美元。在视频智能分析软件的市场需求急剧增长的刺激下，国外提供视频智能分析软件 产 品 的 厂 商 有 很 多，如：Verint、Vidient、Westec、Interactive、Visual Defence、Nextiva、Vis
8、tascape、NiceVision、ioimage、TASC、MATE、Ov、Dallmeier、Ivbox、Viseowave等，这些厂商都能提供视频智能分析产品，大部分厂商提供的视频智能分析产品都基于 ObjectVideo 公司的图像分析技术，采用 Object Video OnBoard 平台来设计并创建自己品牌的 OEM 产品，这是大部分视频智能分析产品商以最小的投资成本及最快的时间来赢得市场的一个办法。总的来看，经过长期的发展和积累，在市场需求的推动以及政府的支持下，国外的智能视频应用市场正在从“概念验证”阶段向“规模应用”阶段转化，智能视频已经在地铁、铁路、机场、高速公路、军事
9、等领域得到较广泛的应用，并慢慢开始形成一个产业。2.2.2 国内智能视频应用现状分析2.2.2 国内智能视频应用现状分析当前，国内视频监控的主要需求依然来自于平安城市建设、行业延伸及民用市场开启。伴随着我国城镇化的持续推进，政府对平安城市、智慧城市建设及升级改造的重视，各行业对视频监控及视频应用需求的进一步提升，居民对人身安全、财产安全的重视程度不断提高，促进视频监控行业市场规模继续保持快速增长。此外，伴随着“中国制造”、“互联网+”的开展，视频监控也得到政策的大力支持。第 6 页 共 61 页从发展势头来看，传统的金融、能源市场趋于饱和，政府、交通市场还在持续快速增长，民用、医疗、教育等新兴
10、市场保持高速增长势头。就智慧城市建设而言，目前大城市的安防基础建设工作已基本完成，中小城市正处于蓬勃发展阶段，视频监控更多的向联网化、智能化和高清化方向发展，同时随着对数据和有效信息利用要求的提高，云存储、大数据和云计算也开始发展。在智能交通领域，随着智能手机和无线互联网开始普及以来，互联网的体验型应用越来越渗透到智能交通中，此外，视频智能分析、车联网等技术不断突破，不仅提高了公安交警的工作效率，也给普通民众提供了更便利、更人性化的平台。民用市场迎来发展期。随着人们生活的水平提高，消费者正在成为推动消费安防的重要力量，中小企业、商铺、家庭逐渐成为常规安防需求的中坚力量。目前，我国民用安防监控只
11、占了 6%的市场份额，远远落后于发达国家（如美国民用安防监控产值占据了整体的 30%以上），具有非常强的发展潜力。随着家庭市场的发展成熟，市场会向更高一级的使用便利化以及有序管理服务方向发展，家庭监控将融合移动监控、云存储、隐私保护以及综合运营服务，不单单是安全功能，同时也向个人价值的满足和分享方向发展。2.3 智能视频技术发展趋势2.3 智能视频技术发展趋势第 7 页 共 61 页2.3.1“大数据+云”的智能化2.3.1“大数据+云”的智能化视频监控进入高清化、网络化与智能化阶段，一个城市每天从卡口摄像机产生的视频数据就达到 PB 级。海量的高清视频监控数据对网络传输和后端存储提出了新的挑
12、战，安防大数据时代，如何构建以视频应用为核心，通过“大数据+云”技术满足平安城市建设中的治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，同时发挥预防、发现、控制、打击违法犯罪的作用，为案件侦破提供破案线索，固定违法犯罪证据等方面发挥人防、物防所不可替代的作用，对于提升城市可视化管理水平和政府应急处置能力，搭建高效的社会治安防控体系，提升公安警务工作中的实战效能，维护城市公共安全具有十分重大的意义。以车辆大数据技术在平安城市的应用为例，大数据通过对海量数据的整合和挖掘，揭示传统技术方式难以展现的关联关系，还可以预警风险，及时切断风险链。如针对堵车现象，实时采集车流数据，自动控制信号灯，让堵车能有所
13、缓解，实现视频监控“大数据+云”的智能化应用。第 8 页 共 61 页2.3.2 联网共享的大平台2.3.2 联网共享的大平台平安城市建设因为参与建设的企业众多，在前期大建设阶段，各个厂家因为设备协议、传输模式、编解码方式、平台操作系统各不相同，导致现阶段的视频监控要实现设备和平台的互联互通，难度相当的大。虽然现在存量市场巨大，但同一个城市存在一二三类监控点联网接入难的问题，以深圳作为一线城市的代表为例，目前二三类点的摄像机的联网接入就难以实现，其他城市在未来三到五年内要想实现设备与平台的互联互通，难度就更大。然而不管困难有多大，未来平安城市建设以视频监控联网共享的大平台的趋势不可抵抗，以一个
14、大中型规模的城市为建设模型，大平台模式可分为三级层次：一是以市公安局为一级视频共享平台，二是以区县分局、派出所为二级视频共享平台，三是以各种视频感知前端如治安卡口、布控球、车载监控等接入三级管理平台。并最终依托互第 9 页 共 61 页联网，以市级监控平台为基础，建立与交警、市政管理等平台进行互联互通，形成感、存、知、用一体化的综合性大平台。2.3.3.智能运维的可管控2.3.3.智能运维的可管控在视频监控进入“大数据+云”及联网共享大平台阶段，对整个安防网的网络架构及后端服务器提出了严苛的要求。以存储为例，要实现海量视频存储数据有价值信息的提取，势必要对存储系统的容量、扩展性、性价比、性能、
15、管理性、稳定性等提出更高的要求。而联网共享大平台由于本身联接的设备及平台系统众多，也需要一套可智能监测自身运行状况的运维系统，让服务器主动监控在线情况、图像情况、录像完整情况等，即发现问题，并采用先进的智能分析技术，对视频应用中常见的故障情况进行智能诊断分析。平安城市的智能运维系统可以对监控视频进行智能诊断，让管理人员掌握监控点位摄像机的好坏及信号传输的健康状况等，如监测摄像机有没有虚焦、过曝、遮挡等问题，以保证平安城市整个安防网络本身是可管控的。第 10 页 共 61 页2.3.4 音视频相关的智能硬件2.3.4 音视频相关的智能硬件一般来说，智能硬件指的是具备信息采集、处理和连接能力，并可
16、实现智能感知、交互、大数据服务等功能的新兴终端，成为“互联网”AI 的重要载体。智能硬件是以平台性底层软硬件为基础，以智能传感互联、人机交互、新型显示及大数据处理等新一代信息技术为特征，以新设计、新材料、新工艺硬件为载体的新型智能终端产品及服务。从某种意义上说，基于 AI 智能分析的视频上云网关硬件及系统由于可以通过人机交互自动完成一系列服务和功能，因此可以被归为智能硬件范畴。另一方面，智能硬件特征的视频上云网关可以通过与其他智能硬件，如智能手机，通过二维码建立连接，进而进行应用间的交互，例如：监控设备在线状态，配置管理、数据交换等。视频上云网关设备向智能化方向的转变是一种必然的趋势，也必然会带来重大的技术和业务革新。第 11 页 共 61 页2.4 对产业发展的作用与影响2.4 对产业发展的作用与影响视频监控系统不断建设和快速发展，其在打击犯罪、治安防范、社会管理、服务民生等方面发挥着越来越积极的作用。从当前全国视频监控系统的部署情况来看，视频上云已成星火燎原之势。对产业化发展的作用与影响主要体现在以下五个方面：2.4.1 提升资源使用效率2.4.1 提升资源使用效率计算和存储的资源
