概述
智能视频分析技术在安防行业,特别是平安城市领域得到越来越广泛的应用。目前很多大城市已经部署了数十万到上百万的摄像头。2014年开始新一轮的平安城市建设重点放在了模拟向高清化的升级改造以及高清布点。摄像头进入数字高清时代,像素从130万提升到了200万、500万,甚至达到800万。
从应用层面来说,如此海量的视频必须依赖视频分析技术才能做到实时预警、事件检索等功能。所以提升后台功能也是新一轮的平安城市建设中的一个重点。这种提升需要通过智能分析将非结构化的视频数据转为结构化数据,从视频中识别出车牌、人脸、非法入侵、人群聚集、遗留物等等有效的信息,从而将视频监控的基础平台提升为实战应用平台。
总的来说这一轮平安城市的建设需求,无论从视频数量、视频质量和分析的智能程度来说,对视频智能分析的设备和技术都带来巨大的挑战和机遇。
产品介绍
skyline节点规格
每节点包括4路haswell i7处理器模块
处理器模块使用qm87芯片组
每处理模块支持2×ddr3 ecc内存插槽,最大支持16g内存
每处理器模块自带2个千兆网口连到后面板
每处理器模块支持1个micro-sd卡槽
每处理器模块1个2.5”hdd/ssd硬盘座(连接到前面板)
每处理器模块独立操作系统。支持windows和linux
支持intel media sdk
可选一个pciex8扩展槽,连到第一个处理器模块,可接视频采集卡等设备
skyline整机规格
2u机架服务器结构,宽×深×高=44cm×78cm×8.9cm
整机最多可支持4路节点,每路节点最多可容纳4路cpu
2u的高度内可以整合多至16路haswell i7 cpu, 最高可同时硬件处理192路1080p30高清实时转码
整机节点数量:4个cpu节点,每节点4个i7 cpu模块
整机功耗:常规小于1000w,最大1400w
长期工作温度:0~45℃ 短期工作温度:﹣5~55℃
工作湿度:5~95%(非凝结)
工作电压:100~127/200~240vac
电源:1600w双电冗杂热插拔
产品性能
1 编解码性能
下图是单颗i7 4860eq处理器的视频编解码处理性能数据:
i7-4860eq编解码和转码性能
从测试结果可以看出,skyline可以在很低cpu占用率下,单颗cpu可以做到32路1080p的h264解码,在2u空间内整机16颗cpu可以并行处理512 路的1080p 30fps h.264解码,相比传统机架式服务器,大大的提高了处理密度,节约了机房空间和能耗。
2 opencl/opencv性能
对比一些opencv和opencl的计算测试,可以看到gpu可以提供相当于50%~100% cpu的额外计算能力。
i7-4770r @3.2ghz和 e3-1245v3 @3.4ghz计算性能测试
3 视频数据拷贝性能
在新版本的intel图形驱动中,优化了gpu内存拷贝功能。在完成解码、resize的同时,将解码数据从显存拷贝到系统内存。数据吞吐能力由于cpu拷贝,且不占用cpu运算资源。
即使使用低端带gpu的的e3-1225v3处理器,在使用intel新驱动的情况下,解码16路h.264 1080p高清解码并输出到系统内存,cpu占用率仅有16%左右。
e5 1255v3解码 内存拷贝的性能
应用场景
1 高速公路事件监测
采用恒为skyline计算平台,运行某客户的智能算法分析软件,用于交通事件检测和信息采集,可以做到单设备并发处理320~480路d1/192~256路720p/64~128路1080p的视频。
2 人脸检测和人脸识别
采用恒为skyline计算平台,运行某客户的人脸检测和人脸识别分析软件,利用gpu硬解码来卸载视频解码,并用gpu完成部分算法,可以做到单设备并发处理32~64路1080p的视频。
3 安防视频信息联网共享
2012年2月,公安部向全国公安机关印发了《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》,从而在国家层面确立了未来数年的建设方向和目标。文件明确指出,“以视频图像信息共享平台建设为核心,全面建设和优化视频监控系统及相关设施,努力建立和完善视频图像信息深度应用机制,推动跨区域、跨部门、跨警种的视频监控系统有效整合和视频图像信息共享,进一步加强公安机关视频图像信息资源的综合开发利用,拓展和深化视频图像信息在公安业务中的应用”,应成为未来科技强警建设的指导思想。
对视频图像资源的共享,需要实现三个目标:
第一,是视频资源的联网共享。多级、多区域的视频资源可以在全网范围内调用和回溯,实现原始多媒体数据的共享。
第二,视频图像信息数据库的建设。原始的视频图像无法快速检索,因此只有对海量视频进行分析后,提取出有效的信息,并进行分类存储,建立索引摘要,才能用于实战。
第三,广义范围内城市信息数据的联合共享。将视频中提取的车牌号码、车辆颜色、车型、人脸识别、人数统计等信息,与地图信息、卡口数据、位置信息、行车轨迹等综合起来,提供多维度交叉的信息库,从而提供更高效的信息服务。
安防视频信息联网共享
在安防信息的联网共享中,可以采用恒为skyline系列高密度计算平台,加速视频编解码、转码、视频分析等密集计算的功能。
总结
恒为skyline系列高密度媒体计算平台产品,能够在视频解码、内存拷贝等方面加速视频分析应用。高密度、高性价比的设计,大大降低整体设备成本和运营成本。多节点可插拔式设计,大大提升了系统的灵活性和可伸缩性。