文/楊毓鑒，曲軼，闕步軍，葉建云

　　安防歷經(jīng)模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)后進(jìn)入了人工智能時代；而公安系統(tǒng)也從人防往技防演進(jìn)，安防系統(tǒng)在技防體系發(fā)揮的作用愈發(fā)明顯，顯著縮短結(jié)案周期，提升破案效率。而相機(jī)作為采集端設(shè)備，是視頻監(jiān)控的重要入口。入口端設(shè)備的技術(shù)發(fā)展趨勢，對整個系統(tǒng)的高效運(yùn)作意義重大，能幫助公安技防部門更好的用好系統(tǒng)。相機(jī)從功能模塊劃分，可以重點(diǎn)歸為成像、芯片、安全、存儲和網(wǎng)絡(luò)五大部分。本文就從五個方面展望下人工智能裹挾下的相機(jī)發(fā)展歷史和趨勢。

　　1 成像，人看到機(jī)器看

　　傳統(tǒng)相機(jī)從看得見往看得清發(fā)展，圖像的清晰度從早期的CIF到D1，從D1到720P，到1080P，甚至4K，圖像的清晰度越來越高。低照度也是一個重要指標(biāo)，低照度能夠讓夜晚道路全彩成為一種可能，避免了夜間圖像的模糊、噪點(diǎn)大等問題；成像的主要作用單元是鏡頭和圖像傳感器。為了達(dá)到高像素和低照度，鏡頭通過非球面光學(xué)技術(shù)，通過AR鍍膜技術(shù)，通過光圈優(yōu)化達(dá)成；而圖像傳感器則是通過像元尺寸突破，通過FSI前照式、BSI背照式,Stack堆棧式實(shí)現(xiàn)了高清低照。而智能相機(jī)時代，成像仍然重要，但關(guān)注的焦點(diǎn)集中于怎么讓視覺處理的智能模塊能更準(zhǔn)確的提取圖像特征，人眼看起來是否舒服已經(jīng)不是第一關(guān)鍵點(diǎn)；因此鏡頭和圖像傳感器對顏色還原度的追求可能會讓位于如何更好的與后端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和人工智能芯片協(xié)作。

　　2 芯片，編碼到算力和智能

　　傳統(tǒng)相機(jī)的芯片關(guān)注圖像采集能力的提升，ISP圖像處理以及編碼能力，MPGE2到H264,到H265，講究的是編碼效率的提升，讓有限的帶寬能滿足圖像分辨率的提升，降低對存儲容量的要求。而智能相機(jī)芯片的能力往NPU方向發(fā)展，AI算力持續(xù)加強(qiáng)，使得AI的潛力得到充分釋放；商湯科技就有個判斷，AI第一階段是彌補(bǔ)硬件的不足；第二階段是硬件推動AI的創(chuàng)新；第三階段就是硬件專門為AI設(shè)計(jì)，AI和硬件聯(lián)合創(chuàng)新。針對智能相機(jī)，第一階段，AI算力不足，業(yè)界頂級的算法公司，如商湯科技就通過算法的裁剪優(yōu)化在早期的海思3519平臺上實(shí)現(xiàn)了人臉相關(guān)的檢測和識別，并且具備實(shí)戰(zhàn)的驚人準(zhǔn)確度和速度。而第二階段，硬件算力的提升，使得各種算法落地有了比較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，各種全結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的機(jī)非人需求，包括部分如跌倒等長尾需求也能得到落實(shí)；而第三階段，通過算法和算力融合的優(yōu)化，聯(lián)合創(chuàng)新必然給多維識別和全面AI，包括后續(xù)的IOT智能設(shè)備帶來無限的可能；另外算力太貴的問題，從芯片發(fā)展角度來說，專用化的人工智能芯片或芯片模塊會得到迅速發(fā)展，同時芯片的PPA指標(biāo)持續(xù)優(yōu)化。

　　3安全 密碼，秘鑰到SVAC，35114國密

　　傳統(tǒng)相機(jī)使用的是簡單的密碼，由于用戶習(xí)慣等問題，導(dǎo)致出廠密碼問題引起網(wǎng)絡(luò)攻擊；而智能相機(jī)時代，相機(jī)需要提取特征，這類特征信息對加密提出了更嚴(yán)格的要求；國內(nèi)如SVAC或GB35114安全標(biāo)準(zhǔn)也孕育而生。SVAC2.0標(biāo)準(zhǔn)視頻安全就針對性提出了安全I(xiàn)PC的概念，對設(shè)備做身份認(rèn)證，對視頻采集做加密處理，對信令控制做簽名認(rèn)證，確保視頻內(nèi)容的保密性。而GB35114則是國標(biāo)公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)要求，對前端相機(jī)按安全能力的從弱到強(qiáng)分為ABC三級，主要就是要實(shí)現(xiàn)設(shè)備身份認(rèn)證，視頻數(shù)據(jù)簽名和視頻數(shù)據(jù)加密，實(shí)現(xiàn)防假冒，防篡改，防抵賴，防信息泄露，防攻擊和防權(quán)限濫用的目的。

　　4存儲 本地存儲和布控

　　傳統(tǒng)相機(jī)使用SD卡或者內(nèi)部存儲介質(zhì)實(shí)現(xiàn)本地緩存，保證斷網(wǎng)甚至斷電前的數(shù)據(jù)能得到有效保存；而智能相機(jī)由于前端布控的新需求，對EMMC存儲提出了要求，通過前端大容量存儲實(shí)現(xiàn)本地特征庫甚至部分比對數(shù)據(jù)的存?。籗D卡的使用因?yàn)槭袌銎放屏驾积R，早期也是比較重要的故障點(diǎn)，業(yè)界通過硬件的SLC/MLC顆粒對TLC顆粒的升級，并且通過廠家針對視頻存取的數(shù)據(jù)均衡保護(hù)的軟件優(yōu)化使得現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用得到普及。EMMC在手機(jī)市場應(yīng)用較為成熟，借鑒手機(jī)成熟方案和現(xiàn)網(wǎng)SD卡整改的案例，大容量存儲選擇EMMC是當(dāng)前最合適方案。

　　5網(wǎng)絡(luò) 百兆、千兆以及低延時

　　網(wǎng)絡(luò)上，傳統(tǒng)相機(jī)的百兆也開始往千兆提升；傳統(tǒng)相機(jī)僅是多碼流的需求；而智能相機(jī)卻是多場景的需求，因此會存在更多的視頻調(diào)用，不僅是滿足實(shí)況、存儲，還有跨域的調(diào)用，抓拍圖像往中心傳。芯片側(cè)的MAC接口也都是支持到千兆，而后端的交換機(jī)也逐步升級到千兆，更高的帶寬使得相機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上能有更豐富的業(yè)務(wù)，視頻、圖片、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。智能相機(jī)已不局限于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控，而是智慧城市的視頻抓手，公共安全、城市管理、環(huán)保督查、交通優(yōu)化等各個圖像需求方都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，而千兆的網(wǎng)絡(luò)給各種調(diào)用方提供了充足的傳送管道。

　　6 結(jié)語

　　成像技術(shù)的針對性優(yōu)化將會提高數(shù)據(jù)的有效性，芯片和算法的融合優(yōu)化能大大提升效率，存儲前置和網(wǎng)絡(luò)低延時則是相機(jī)基于人工智能衍生出的新業(yè)務(wù)需要，而安全技術(shù)則有利保障人工智能相機(jī)的數(shù)據(jù)安全和信息可靠性。隨著相關(guān)技術(shù)的突破，相機(jī)實(shí)現(xiàn)人工智能化，必將為大聯(lián)網(wǎng)、雪亮工程、一人一檔，一車一檔，一機(jī)一檔賦予可能。但顯然相機(jī)的發(fā)展還依賴各廠商的研發(fā)和集成商的部署，相關(guān)的產(chǎn)品化、工程化和端云方案化才能真正使得視聯(lián)網(wǎng)乃至物聯(lián)網(wǎng)的眼睛真正智能落地。

　?。ū疚淖髡邨钬硅b、曲軼現(xiàn)任職于云南省公安廳科技信息化處，闕步軍、葉建云現(xiàn)任職于浙江商湯科技開發(fā)有限公司）