Análisis del contenido de vídeo

El análisis de contenido de vídeo o análisis de contenido de vídeo ( VCA ), también conocido como análisis de vídeo o análisis de vídeo ( VA ), es la capacidad de analizar automáticamente un vídeo para detectar y determinar eventos temporales y espaciales.

Esta capacidad técnica se utiliza en una amplia gama de dominios, incluyendo entretenimiento, ^{[ 1 ]} recuperación y navegación de video , ^{[ 2 ]} atención médica, comercio minorista , automoción , transporte , automatización del hogar , detección de llamas y humo, seguridad y vigilancia. ^{[ 3 ]} Los algoritmos pueden implementarse como software en máquinas de propósito general o como hardware en unidades de procesamiento de video especializadas.

En VCA se pueden implementar diversas funcionalidades. La detección de movimiento en vídeo es una de las formas más sencillas, donde se detecta el movimiento con respecto a una escena de fondo fija. Las funcionalidades más avanzadas incluyen el seguimiento de vídeo ^{[ 4 ]} y la estimación del movimiento propio ^{[ 5 ] .}

Basándose en la representación interna que VCA genera en la máquina, es posible construir otras funcionalidades, como resumen de vídeo , ^{[ 6 ]} identificación , análisis de comportamiento u otras formas de conocimiento de la situación .

El análisis de vídeo controlado (VCA) depende de una buena calidad de vídeo de entrada, por lo que a menudo se combina con tecnologías de mejora de vídeo como la reducción de ruido , la estabilización de imagen , el enmascaramiento de nitidez y la superresolución .

Varios artículos ofrecen una visión general de los módulos involucrados en el desarrollo de aplicaciones de análisis de vídeo. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Esta es una lista de funcionalidades conocidas y una breve descripción.

VCA es una tecnología relativamente nueva, con numerosas empresas que lanzaron productos mejorados con VCA a mediados de la década de 2000. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} Si bien existen muchas aplicaciones, el historial de las diferentes soluciones VCA varía ampliamente. Funcionalidades como la detección de movimiento , el conteo de personas y la detección de armas están disponibles como productos comerciales listos para usar y se cree que tienen un historial decente (por ejemplo, incluso software gratuito como dsprobotics Flowstone puede manejar el análisis de movimiento y color). En respuesta a la pandemia de COVID-19 , muchos fabricantes de software han introducido nuevos análisis de salud pública como la detección de mascarillas faciales o el seguimiento del distanciamiento social . ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

En muchos ámbitos, el análisis de vídeo (VCA) se implementa en sistemas de videovigilancia (CCTV ), ya sea distribuido en las cámaras (en el extremo de la red) o centralizado en sistemas de procesamiento dedicados. Análisis de vídeo y videovigilancia inteligente son términos comerciales para el VCA en el ámbito de la seguridad. En el Reino Unido, la BSIA ha desarrollado una guía de introducción al VCA en el ámbito de la seguridad. ^{[ 16 ]} Además del análisis de vídeo, y como complemento, también se puede utilizar el análisis de audio. ^{[ 17 ]}

Los fabricantes de software de gestión de vídeo amplían constantemente la gama de módulos de análisis de vídeo disponibles. Con la nueva tecnología de seguimiento de sospechosos, es posible rastrear fácilmente todos los movimientos de un sujeto: de dónde viene, cuándo, dónde y cómo se desplazó. Dentro de un sistema de vigilancia específico, la tecnología de indexación permite localizar a personas con características similares que se encontraban dentro del campo de visión de las cámaras durante un período de tiempo determinado. Normalmente, el sistema encuentra a varias personas con características similares y las presenta en forma de instantáneas. El operador solo tiene que hacer clic en las imágenes y los sujetos que desea rastrear. En aproximadamente un minuto, es posible rastrear todos los movimientos de una persona en particular e incluso crear un vídeo paso a paso de sus movimientos.

Kinect es un periférico adicional para la consola de juegos Xbox 360 que utiliza VCA para parte de la entrada del usuario. ^{[ 18 ]}

En el sector minorista, VCA se utiliza para rastrear a los compradores dentro de la tienda. ^{[ 19 ]} De esta manera, se puede obtener un mapa de calor de la tienda, lo cual resulta beneficioso para el diseño de la tienda y la optimización del marketing. Otras aplicaciones incluyen el tiempo de permanencia al observar un producto y la detección de artículos retirados o abandonados.

La calidad de VCA en entornos comerciales es difícil de determinar. Depende de muchas variables, como el caso de uso , la implementación , la configuración del sistema y la plataforma informática . Los métodos típicos para obtener una idea objetiva de la calidad en entornos comerciales incluyen la evaluación comparativa independiente ^{[ 20 ]} y ubicaciones de prueba designadas.

El sistema VCA se ha utilizado para la gestión de multitudes , especialmente en el O2 Arena de Londres y en el London Eye .

La policía y los científicos forenses analizan los vídeos de CCTV al investigar actividades delictivas. La policía utiliza software, como Kinesense , que realiza análisis de contenido de vídeo para buscar eventos clave y encontrar sospechosos. Los estudios han demostrado que hasta el 75 % de los casos involucran CCTV. La policía utiliza software de análisis de contenido de vídeo para buscar eventos importantes en vídeos largos. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

El análisis de contenido de video es un subconjunto de la visión por computadora y, por ende, de ^la inteligencia artificial . Dos iniciativas académicas de referencia importantes son TRECVID [ ^{23 ]} , que utiliza una pequeña porción de las grabaciones de video de i-LIDS, y los datos de referencia de PETS ^{[ 24 ]} . Estos se centran en funcionalidades como el seguimiento, la detección de equipaje olvidado y el cercado virtual. Los conjuntos de datos de video de referencia, como UCF101 ^{[ 25 ],} permiten investigaciones de reconocimiento de acciones que incorporan atención visual temporal y espacial con redes neuronales convolucionales y memoria a corto y largo plazo . El software de análisis de video también se está combinando con grabaciones de cámaras corporales y de tablero para editar más fácilmente las grabaciones para su divulgación pública e identificar eventos y personas en los videos ^{[ 26 ] .}

La UE está financiando un proyecto FP7 llamado P-REACT ^{[ 27 ]} para integrar análisis de contenido de video en sistemas embebidos con bases de datos de seguridad policial y de transporte. ^{[ 28 ]}

• Reconocimiento de actividad
• Inteligencia artificial para videovigilancia
• análisis forense de vídeo
• cosegmentación de objetos
• Estructura a partir del movimiento
• Navegación de vídeos
• Análisis de movimiento de vídeo
• Procesamiento de vídeo