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嵌入式與融合計算 >> 媒體處理 >> 安防視頻分析

概述

智能視頻分析技術在安防行業,特別是平安城市領域得到越來越廣泛的應用。目前很多大城市已經部署了數十萬到上百萬的攝像頭。2014年開始新一輪的平安城市建設重點放在了模擬向高清化的升級改造以及高清布點。攝像頭進入數字高清時代,像素從130萬提升到了200萬、500萬,甚至達到800萬。

從應用層面來說,如此海量的視頻必須依賴視頻分析技術才能做到實時預警、事件檢索等功能。所以提升后臺功能也是新一輪的平安城市建設中的一個重點。這種提升需要通過智能分析將非結構化的視頻數據轉為結構化數據,從視頻中識別出車牌、人臉、非法入侵、人群聚集、遺留物等等有效的信息,從而將視頻監控的基礎平臺提升為實戰應用平臺。

總的來說這一輪平安城市的建設需求,無論從視頻數量、視頻質量和分析的智能程度來說,對視頻智能分析的設備和技術都帶來巨大的挑戰和機遇。



產品介紹



Skyline節點規格

每節點包括4路Haswell i7處理器模塊

處理器模塊使用QM87芯片組

每處理模塊支持2×DDR3 ECC內存插槽,最大支持16G內存

每處理器模塊自帶2個千兆網口連到后面板

每處理器模塊支持1個Micro-SD卡槽

每處理器模塊1個2.5”HDD/SSD硬盤座(連接到前面板)

每處理器模塊獨立操作系統。支持Windows和Linux

支持Intel Media SDK

可選一個PCIex8擴展槽,連到第一個處理器模塊,可接視頻采集卡等設備




Skyline整機規格

2U機架服務器結構,寬×深×高=44cm×78cm×8.9cm

整機最多可支持4路節點,每路節點最多可容納4路CPU

2U的高度內可以整合多至16路Haswell i7 CPU, 最高可同時硬件處理192路1080p30高清實時轉碼

整機節點數量:4個CPU節點,每節點4個i7 CPU模塊

整機功耗:常規小于1000W,最大1400W

長期工作溫度:0~45℃ 短期工作溫度:﹣5~55℃

工作濕度:5~95%(非凝結)

工作電壓:100~127/200~240VAC

電源:1600W雙電冗雜熱插拔




產品性能


1 編解碼性能

下圖是單顆i7 4860EQ處理器的視頻編解碼處理性能數據:


i7-4860EQ編解碼和轉碼性能


從測試結果可以看出,Skyline可以在很低CPU占用率下,單顆CPU可以做到32路1080P的H264解碼,在2U空間內整機16顆CPU可以并行處理512 路的1080p 30fps H.264解碼,相比傳統機架式服務器,大大的提高了處理密度,節約了機房空間和能耗。


2 OpenCL/OpenCV性能

對比一些OpenCV和OpenCL的計算測試,可以看到GPU可以提供相當于50%~100% CPU的額外計算能力。


I7-4770R @3.2GHz和 E3-1245v3 @3.4GHz計算性能測試


3 視頻數據拷貝性能

在新版本的Intel圖形驅動中,優化了GPU內存拷貝功能。在完成解碼、Resize的同時,將解碼數據從顯存拷貝到系統內存。數據吞吐能力由于CPU拷貝,且不占用CPU運算資源。

即使使用低端帶GPU的的E3-1225V3處理器,在使用intel新驅動的情況下,解碼16路H.264 1080p高清解碼并輸出到系統內存,CPU占用率僅有16%左右。


E5 1255V3解碼+內存拷貝的性能


應用場景


1 高速公路事件監測



采用恒為Skyline計算平臺,運行某客戶的智能算法分析軟件,用于交通事件檢測和信息采集,可以做到單設備并發處理320~480路D1/192~256路720P/64~128路1080P的視頻。


2 人臉檢測和人臉識別



采用恒為Skyline計算平臺,運行某客戶的人臉檢測和人臉識別分析軟件,利用GPU硬解碼來卸載視頻解碼,并用GPU完成部分算法,可以做到單設備并發處理32~64路1080P的視頻。


3 安防視頻信息聯網共享


2012年2月,公安部向全國公安機關印發了《全國公安機關視頻圖像信息整合與共享工作任務書》,從而在國家層面確立了未來數年的建設方向和目標。文件明確指出,“以視頻圖像信息共享平臺建設為核心,全面建設和優化視頻監控系統及相關設施,努力建立和完善視頻圖像信息深度應用機制,推動跨區域、跨部門、跨警種的視頻監控系統有效整合和視頻圖像信息共享,進一步加強公安機關視頻圖像信息資源的綜合開發利用,拓展和深化視頻圖像信息在公安業務中的應用”,應成為未來科技強警建設的指導思想。

對視頻圖像資源的共享,需要實現三個目標:

第一,是視頻資源的聯網共享。多級、多區域的視頻資源可以在全網范圍內調用和回溯,實現原始多媒體數據的共享。

第二,視頻圖像信息數據庫的建設。原始的視頻圖像無法快速檢索,因此只有對海量視頻進行分析后,提取出有效的信息,并進行分類存儲,建立索引摘要,才能用于實戰。

第三,廣義范圍內城市信息數據的聯合共享。將視頻中提取的車牌號碼、車輛顏色、車型、人臉識別、人數統計等信息,與地圖信息、卡口數據、位置信息、行車軌跡等綜合起來,提供多維度交叉的信息庫,從而提供更高效的信息服務。


安防視頻信息聯網共享


在安防信息的聯網共享中,可以采用恒為Skyline系列高密度計算平臺,加速視頻編解碼、轉碼、視頻分析等密集計算的功能。


總結

恒為Skyline系列高密度媒體計算平臺產品,能夠在視頻解碼、內存拷貝等方面加速視頻分析應用。高密度、高性價比的設計,大大降低整體設備成本和運營成本。多節點可插拔式設計,大大提升了系統的靈活性和可伸縮性。




方案系列詳情