视频监控与大数据助力智能安防建设

1、视频监控与大数据助力智能安防建设得益于 IT 信息技术的快速进步， 人类可以随时随地记 录下产生的各类数据，而同时数据存储的成本也正以前所未 有的速度下降， 一个大数据的时代在悄然来临。 根据 IDC 预 测，全球在 2010 年正式进入 ZB 时代， 全球数据量大约每两 年翻一番，意味着人类在最近两年产生的数据量相当于之前 产生的全部数据量。爆炸式增长的数据，正推动人类进入大 数据的时代。大数据是飞速增长的，用现有数据库管理工具难以管理 所有的数据集合。这些数据包括：社交媒体、移动设备、科 学计算和城市中部署的各类传感器等等，其中视频又是构成 数据体量最大的一部分。 在视频监控大联网、 高清

2、化推动下， 视频监控业务步入数据洪水时代不可避免。视频监控数据有两个方面的内涵海量和非结构化。 视频监控数据量规模庞大，并且随着高清化、超高清化的趋 势加强， 视频监控数据规模将以更快的指数级别增长;与通常讲的结构化数据不同，视频监控业务产生的数据绝大多数以 非结构化的数据为主，这给传统的数据管理和使用机制带来 了极大的挑战。数据“洪水”带给视频监控的困境 飞速增长的视频监控数据，使得传统视频监控体系架 构、数据的管理方式、 数据分析应用等方面面临着新的困境。困境一，数据量的急剧扩大和 IT 投资之间的矛盾。 按照 I T 产业的法则： 在满足客户需求的前提之下， 往往技术成本 越低，其生命力

3、越强。由于数据量的急速扩大，以及随之而 来的大规模计算的需求越来越多，一味采用高配硬件，使得 硬件投资成为客户不可承受之重，客户越来越希望在满足需 求的前提下，用中低端的硬件来替换高配硬件。困境二，海量数据和有效数据之间的矛盾。摄像头7X24 小时工作， 如实记录镜头覆盖范围发生的一切， 仅仅记录 信息是不够的，因为对于客户来讲可能大部分信息是无效 的，有效信息可能只分布在一个较短的时间段内，按照数学 统计的说法，信息是呈现幂律分布的，往往越高密度的信息 对客户价值越大。困境三，资源利用和效率之间的矛盾，串行计算和并行 计算的矛盾。视频监控业务网络化、大联网后，网络内的设 备越来越多， 利用闲

4、置的计算资源， 实现资源的最大化利用， 关乎运算的效率。因为大数据带来了很多现实中的难题，为了解决这些难 题需要新的技术变革，需要新一代的数据库技术，业界称之 为大数据技术 。 IDC 这样定义大数据技术：大数据技术将 被设计用于在成本可承受的条件下，通过非常快速的采集、 发现和分析，从大量化、多类别的数据中提取价值，将是 IT 领域新一代的技术与架构的变革。 Hadoop 技术正是在此背景 下诞生， 历经数年的积累， Hadoop 已成长为一个强大的生态 系统，不但衍生出 HDFS 、HBase、Hive 等多个子项目，也 成为 IT 领域广泛采用的大数据模型框架。大数据技术和视频监控业务的

5、融合 视频监控业务正是一个典型的数据依赖型业务，依靠数 据说话。可以说，大数据与视频监控业务有着天然的结合。 综合来看，大数据与视频监控业务的结合主要体现在“存” 、“护亠”“中” r“看”、“用”上。“闪存”：如果类比水库蓄水的方式 ，典型的网络视频 监控数据存储模型是一个由小溪汇聚河流、再汇聚到水库的 蓄水方式。小溪数量增多、水量增大是水库蓄水量的保证， 然而传统方式下蓄水量增大将提高水库建造成本和蓄水安 全的要求。而采用分布式蓄水模式，在河流中游建立多个中 间蓄水池， 不仅可以减少主水库蓄水压力和成本， 化整为零， 也提高 了就近用水效率。在大数据 技术支撑下，网络视频 监控数据存储模型

6、可转向分布式的数据存储体系，提供高 效、安全、廉价的存储方式。“易看”：在视频监控业务中，错看漏看、来不及看等 是常见的困扰点。大数据监控图像的回溯给许多安防监控管理人员带来了生理与心理的双重挑战。在大量人力投入的公 安案件追溯中，都常常耳闻“看到吐”、“看到晕”等无奈和 感叹。可想而知一般零售行业、金融行业等，对于视频监控 图像的回溯就更为困难。在视频监控大数据趋势已经来临之 际，依靠人眼去检索、查看所有视频图像数据已经不太现实。 通过大数据技术实现视频图像模糊查询、快速检索、精准定 位，让看变得简单迫在眉睫。“善用”：视频监控业务中，看只是信息采集的方式之 一，用才是业务应用的根本。视频监

7、控业务的效率问题已成 为阻碍产业发展的关键瓶颈。随着视频监控摄像机覆盖广度、密度增大，视频图像数 据量呈指数级上升，而视频监控数据的使用效率却在下降。 智能交通应用、消费者行为分析应用等综合视频监控和图像 智能分析的业务出现，正努力突破视频监控效率值及商业价 值低下的瓶颈。通过大数据技术，进一步挖掘海量视频监控 数据背后的价值信息，快速反馈内涵知识辅助决策判断是将 视频监控用好、用善的金钥匙。面向大数据的视频监控体系架构视频监控业务的核心就是数据，数据就是业务本身，那 么基于大数据架构，可以给中大型的视频监控项目带来诸多 的裨益。第一，架构更加灵活，伸缩弹性更大。对于一些中大型 项目，由于起点

8、的差异，缺乏视频监控架构的顶层设计，后 期的扩容升级难免尾大不掉，如在建设初就引入面向大数据 的架构，为业务扩张和管理带来好处。第二，以廉价通用硬件迎合视频监控数据的爆发性增 长。在面向大数据的架构中，可根据视频监控业务的部署需 要，设立多个 HDFS 集群组成， 采集的流数据会被划分成段， 并分布于数据节点，这些数据节点可以采用廉价通用型的硬 件，由软件技术保证其高可靠性，这种方式避免采用传统高 端硬件的模式。第三，通过高速并行计算实现智能分析和数据挖掘。对 于金矿来讲，唯有熠熠发光的金子才有价值，视频监控数据 就犹如这样一座金矿，传统人工和串行的数据筛选方式已在 大数据时代不能满足要求。大

9、数据视频监控构架带来的价值 大数据视频架构是革命性的技术，特别在实时智能分析 和数据挖掘方面，让视频监控从人工抽检，进步到高效事前 预警、事后分析，实现智能化的信息分析、预测，为视频监 控领域业务带来深刻的变革。平安城市领域，实时汇总并综合分析各种公共安全数据 和资料，为执法人员快速准确应对提供科学依据：如实时调 阅现场视频录像、犯罪嫌疑人记录、同一地区的相似案件资 料;进行地理、 时间和空间的比较分析， 揭示其犯罪模式和行 为模式 ;追踪嫌疑人与其车辆的位置等。 指挥人员也可以参照 各种数据对不同来源的资料进行综合分析。智能交通行业，可以轻松监控摄像覆盖范围内的所有车 辆的行驶状态、运行轨迹，快速分析出其是否违章，通过对 海量交通数据的比对、 分析和研判， 实现