智慧城市中的視頻綜合管理平臺

□ 文/周宇杰

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智慧城市中的視頻綜合管理平臺

□ 文/周宇杰

智慧城市，即運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長。

視頻綜合管理平臺面臨挑戰

作為智慧城市不可或缺的視頻圖像建設與運行，已不再滿足于前端架設、聯網、監控調取等基礎功能，如何基于海量視頻圖像，實現關鍵信息提取等智能分析，切實提高民警的辦案效率，并充分對各政府部門和民眾提供開放的公共視頻服務，是當前也是下一步智慧城市視頻圖像建設中的重要組成部分，并對視頻綜合管理平臺提出了新的要求：

1、開放性

傳統平安城市管理平臺，一般只接入視頻、卡口設備，只與上下級的視頻平臺或卡口平臺互聯互通。而智慧城市建設中，接入的設備、系統種類繁多，不再局限于視頻類設備，這就要求平臺必須具備一個非常開放和靈活的架構，允許各類異構系統、異構數據的接入和整合。

2、安全性

傳統平安城市系統一般建設在封閉的公安內網或視頻專網上，只對公安用戶開放，不對外提供服務；而智慧城市項目建設于政務外網和互聯網上，開放給多個機構用戶甚至個人使用。

由此帶來的管理平臺安全風險急劇上升，在平臺的輸入輸出界面和相關數據庫、后臺服務等分/子系統，都必須做好網絡安全和信息安全工作，防范黑客攻擊、網絡欺詐、病毒、木馬等各類安全事故的發生。

3、用戶需求多樣化

作為面向更廣大用戶的智慧城市系統，其使用者不再局限于公安內部，而是包括政府、企業、機構和個人在內的廣大群體。平臺的角色也應從應用提供者，轉變為應用商店和基礎數據提供者，允許有資質、有能力的第三方在平臺基礎上開發各類應用，以滿足不同用戶的需求。

4、服務能力

同樣，由于用戶群體的擴大，對平臺自身的服務能力也提出了更高的要求：作為基礎數據提供者的平臺，需要具備大容量、高并發的數據吞吐能力；同時，為滿足計算計算密集型的應用需求（如視頻智能分析、視頻內容檢索等），平臺必須具備應付如潮汐般漲落的高密度計算資源需求的能力。

安防大數據的新要求

除了智慧城市建設對平臺提出的挑戰，視頻圖像以及相關數據信息的匯聚、整合和集成，逐步形成了海量數據中心，快速的推動安防行業進入大數據時代，大數據促成視頻綜合管理平臺發生深刻的改變。

目前安防行業涉及的數據信息類型很多，以數據的結構類型來看，包括了各類非結構化，結構化以及半結構化信息：

非結構化數據，主要包括視頻錄像和圖片記錄，如監控視頻錄像，報警錄像，摘要錄像，車輛卡口圖片，人臉抓拍圖片，報警抓拍圖片等；

結構化數據，包括報警記錄，系統日志記錄，運維數據記錄，摘要分析結構化描述記錄，以及各種相關的信息數據庫，如人口信息，地理數據信息，車駕管信息等；

半結構化數據，如人臉建模數據，指紋記錄等。

這些所有數據作為一個整體，從行業層面去觀察，則構成了安防系統或者說安防領域的大數據基礎，有明顯的大數據4V特征。對于通常的大數據特征描述，一般以4V進行概括，即數據體量巨大（Volume）、數據種類多（Variety）、價值密度低但蘊含非常有用的價值信息（Value）、更新速度快、實時性強（Velocity）。

然而，與一般的IT大數據相比，安防大數據特征還要更為明顯：

不管是從數據類型還是信息類型來看，安防大數據的種類都很多，而且主要以視頻圖像等非結構化信息為主，目前的IT大數據一般仍以文本信息為主，安防大數據更側重于對非結構化數據的信息分析，提取和挖掘；

就數據容量而言，安防大數據所產生的數據量更大，所需要消耗的存儲空間也更大，對數據的存儲、訪問和管理要求更高；

以數據量基礎做比較，安防大數據中的信息價值密度更低，往往一個月的錄像，真正需要關注事件的時間可能只有幾分鐘。因此，從海量的圖像信息中快速和準確的檢測或者挖掘到有用信息的難度更大；

以單個信息生成點信息更新的頻率看，安防數據更新速率更快，視頻監控數據7*24時都在持續不斷的更新和累積，信息一直不停的產生和更新。

由于這些大數據的特性，對于這些海量非結構化視頻數據以及各類圖像特征數據（卡口過車數據、人像抓拍數據、人臉特征數據等）的存儲、管理、分析和應用給安防行業帶來巨大的挑戰，也促使新的安防信息處理技術和應用架構的出現。科達大數據平臺的構建和相關大數據處理技術的開發和部署，正是為了推動安防大數據時代下對海量視頻圖像資源數據的可靠存儲、便捷管理和高效應用。

視頻綜合管理平臺邁入“云與大數據”時代

視頻綜合管理平臺發展至今，經歷了前端接入——互聯互通——強化應用等幾個階段：（1）前端接入階段：主要解決的是監控前端聯網，通過管理平臺實現監控前端可看、可控、可管；（2）互聯互通階段：以GB 28181標準為核心，旨在解決不同廠商之間平臺、前端的互聯互通與互操作性問題；（3）強化應用階段：以監控視頻和卡口聯網為依托，建設服務于各個警種的專項應用，如指揮調度、圖像偵查、治安管理、情報分析等等。

面對智慧城市建設與大數據帶來的挑戰，當下視頻綜合管理平臺建設其實已經找到了一條解決之道，這就是云平臺。隨著云平臺的誕生，視頻綜合管理平臺也已邁入“云與大數據”時代，此階段平臺的主要特征為：重點突出建設平臺自身隨需應變、靈活伸縮的服務能力，以及面向海量數據的存儲、分析、預判等數據綜合處理能力。

云平臺，就是在云基礎設施上運行的應用軟件支撐平臺，其提供業務軟件開發所需的業務接口和公共基礎處理的支持，方便開發人員開發特定業務的云服務；同時，云平臺為在上面運行的各類業務提供運行時刻的語言運行、網絡交互、進程通信、同步控制以及調度等支持，使得云服務能夠高效可控地運行。

對比傳統平臺，云平臺的優勢主要有以下幾點：

（1）視頻圖像信息更全面，信息分析更快更準確

云計算平臺配置了云存儲系統，具備強大的海量信息集中存儲能力，支持1000以上存儲節點，百PB級容量，并可通過橫向擴展的方式，在線透明擴充，擴展后原有數據自動重新分布至所有結點中，實現存儲負載和計算負載的均衡。

由于這些視頻圖像信息都集中存儲在統一的云存儲系統中，對圖像信息的調取、融合和聯合分析會更全面、更快速，對信息的綜合處理能力會更強。其效果直接反應在公安實戰部門實際操作中，就是對于圖像信息的檢索、視頻摘要分析、信息綜合分析判斷等會更快，應用于綜合分析的信息會更多，最終得到的分析結論也就越準確。

（2）視頻監控綜合應用更高效、更靈活

在云計算平臺中，各類資源進行集中虛擬化管理，通過實時的資源動態監測和調度，可實現業務資源按需調度分配，具備強大的資源管理調度能力。因此，云計算系統相對于傳統架構下的系統具備更強的圖像綜合業務并行處理能力，更靈活的業務擴容能力，更快捷的業務部署能力。

云平臺通過虛擬資源集中管理、靈活分拆的技術，可以實現計算資源的同構化和可度量化，支持動態資源池、虛擬化和高可用性的下一代計算模式，從而可以提供小到一臺計算機，多到千臺計算機的計算能力。用戶只需關心需要什么樣的計算能力，需要什么時刻擁有這些計算能力即可，剩下的事情都交由云平臺去管理和調度。

在這種虛擬資源池的基礎上，云平臺支持資源動態伸縮，實現基礎資源的網絡冗余，意味著添加、刪除、修改云計算環境的任一資源節點，亦或任一資源節點異常宕機，都不會導致云環境中的各類業務的中斷。

另外，云平臺內資源動態流轉，則意味著在云平臺下實現資源調度機制，資源可以流轉到需要的地方。如在系統業務整體升高情況下，可以啟動閑置資源納入系統中，以提高整個云平臺的承載能力。而在整個系統業務負載低的情況下，則可以將業務集中起來，將其他閑置的資源轉入節能模式，從而在提高部分資源利用率的情況下，達到其他資源綠色、低碳的應用效果。在這種按需資源分配特征下，公安視頻綜合業務資源可以隨著工作負荷的增長而增長，不會碰到性能瓶頸而影響業務的執行。

（3）整個業務系統更智能，更強大

由于云計算系統具備了并行分布式計算處理能力以及計算資源自動擴展的功能，其本身就具備了強大的信息分析處理能力，不僅可以支持多類型信息融合分析，且對于信息的處理實時性也更高。依靠這些能力，在安防視頻監控應用中，可以逐步實現從事后追溯到事前預測和分析的轉變。

另外，由于具備了更強的信息分析能力，系統對于視頻信息的處理更高效，更準確，在智能視頻分析中，能更準確地對視頻圖像信息進行摘要和分析，可以更快速、更精準地發現相關目標的特征和活動軌跡，也因此可以實現更低的智能分析誤報率，提高預警的準確度。基于云計算平臺提供的大數據分析處理基礎，視頻分析處理后的各類線索信息以及其他結構化和非結構化數據也可以更快，更準確的進行關聯和分析，支持公安部門各種復雜的技戰法創新應用。

目前，各大主流安防廠商均已推出相關云平臺產品，其中，科達云計算大數據平臺已在南寧、柳州等地獲得應用。對應用提供者而言，云計算將所有的計算資源集中起來，并由軟件實現自動管理，使其能夠更加專注于自己的業務，有利于創新和降低成本；對用戶而言，云計算為其提供了一種按需取用的全新IT服務模式，用戶通過網絡即可獲取各種彈性的IT服務，包括計算服務，存儲服務，以及其他應用服務。

以云計算技術為基礎，構建軟硬件平臺；以人工智能和圖像處理技術為核心，從視頻中分析、提取關鍵信息；以大數據技術為抓手，從海量數據中挖掘出新的知識：在視頻綜合管理平臺建設中，移動互聯技術作為接口，可提供手機、平板、穿戴設備等多種形式的訪問界面，實現“移動設備可以到達的地方，就是平臺可以管控的地方”。幾大技術相輔相成，最終為智慧城市中的用戶提供貼合業務需求的實戰應用，提升工作效率與管理水平。

2016年國內（部分）展會

2016.3

2016浙江智慧城市與智能建筑產品博覽會

時間：2016年3月16-18日

地點：杭州和平國際會展中心

電話：0571-88080648

傳真：0571-88806467

聯系人：方琴

2016第十五屆(南京)安防展暨智能家居產品及技術展覽會

時間：2016年3月22日-24日

地點：南京國際博覽中心

電話：025-84714021

傳真：025-84714041

風機設備屬平方轉矩負載，其轉速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比［5］。因此可以有較大的節電率。

聯系人：丁萍

2016第十五屆河北社會公共安全產品博覽會

時間：2016年3月23日-25日

地點：石家莊國際博覽會中心

電話：0311-83837330

傳真：0311-83835767

聯系人：賀先華

2016年第十五屆濟南國際公共安全防范產品暨警用裝備博覽會

時間：2016年3月26日-28日

電話：0531-87163048

傳真：0531-87971298

聯系人：馬民

2016中國(武漢)公共安全產品暨警用裝備展覽會

時間：2016年3月30日-4月1日

地點：中國武漢

電話：18600171555

2016中國(杭州)國際社會公共安全產品博覽會暨智慧安防技術峰會

時間：2016年3月31日-4月1日

地點：杭州白馬湖國際會展中心

電話：0571-86790761

傳真：0571-86790561

聯系人：趙先生

2016第十四屆中國(鄭州)社會公共安全博覽會

時間：2016年3月31日-4月2日

地點：鄭州國際會展中心

電話：0371-65523791

傳真：0371-65523790

聯系人：劉凌

2016.4

2016中國(西安)國際社會公共安全產品暨警察反恐技術裝備博覽會

時間：2016年4月8日-10日

地點：西安曲江國際會展中心

電話：029-62806876

傳真：029-62806800

聯系人：蘇寧

第十八屆東北國際社會公共安全防范產品博覽會

時間：2016年4月21日-24日

地點：遼寧工業展覽館

電話：400 024 1360

2016.5

第十六屆上海國際公共安全產品博覽會

時間：2016年5月18-20

地點：上海世博展覽館

電話：021-22025717

聯系人：李小姐

2016年第十六屆中國(成都)國際社會公共安全產品與技術展覽會

時間：2016年5月19日-21日

地點：成都世紀城新國際會展中心

電話：028-85253110

2016第八屆安徽國際社會公共安全產品暨警用裝備智能交通展覽會

時間：2016年5月19日-21日

地點：安徽國際會展中心(合肥)

電話：0551-65523558

傳真：0551-65523458

聯系人：楊劍

2016.6

第五屆深圳國際智能交通與衛星導航位置服務展覽會

時間：2015年6月17日-19日

地址：深圳·會展中心

電話：0755-88309119 88309121

傳真：0755-88309111

網址：www.its-expo.com

聯系人：魏衛華 郭秀敏

2016第五屆海峽智慧城市暨電子信息博覽會

時間：2016年6月18日-21日

地點：福州海峽國際會展中心

電話：0591-87912370

傳真：0591-87912370

聯系人：張先生

2016.7

第七屆中國（天津）國際社會公共安全產品暨警用裝備展覽會

時間：2015年7月13日-15日

地址：天津梅江會展中心

電話：022-66377668

傳真：400-625-1818-5888

聯系人：劉強

2016.10

2016年中國國際社會公共安全產品博覽會

時間：2016年10月25-28日

地點：中國國際展覽中心新館（北京）

電話：010-68730588、68731702、68731631、68731701

傳真：010-68730788

聯系人：劉蕓、肖弘玉、郭昕禹、李飛（國際館）

郵箱：admin@securitychina.com.cn

網址：www.securitychina.com.cn

官方微信號：securitychina