城市视频监控大数据建设渐入佳境

    大数据技术能够提供工具来解决城市管理所面临的问题。在海量数据、环境和业务中实现大量图片快速存储，视频进行显示，多条件视频检索等，更好地解决交通监管、安全防护等问题。在大数据状态下，智慧城市的发展倾向于城市管理的规范性和信息畅通性，安防视频摘要系统的作用有机的结合使得智慧城市发展越来越符合人们的需求。伴随智慧城市及大数据建设的狂飙突进势头，智慧城市中视频大数据建设将渐入佳境。

    智慧城市的“智慧”来自大数据

    我们已经处于大数据时代，全球所有信息数据中，有90%都产生于过去两年。智慧城市的“智慧”来自大数据，没有大数据，智慧城市就是一个空架子。随着中国城市化建设的加快，基于大数据应用为基础的智慧城市建设将决定着未来城市化建设的质量。

    大数据遍布智慧城市的方方面面，它是智慧城市的智慧之源。从政府决策与服务，到人们衣食住行的生活方式，再到城市的产业布局和规划，直到城市的运营和管理方式，都将“智慧化”或“智能化”。大数据为智慧城市建设提供强大的决策支持。在城市规划方面，通过对城市地理、气象等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会信息的挖掘，可以为城市规划提供强大的决策支持，强化城市管理服务的科学性和前瞻性，突出体现在交通管理、医疗、社会安全等方面。

    应用大数据将极大提高智慧城市政府部门的决策效率和服务水平。智慧城市的建设首先需要一个“智慧政府”，大数据使数据共享成为可能，政府各个部门的既有数据库可以实现高效互联互通，极大提高政府各部门间协同办公能力，提高为民办事的效率，大幅降低政府管理成本。

    概括来说，大数据对于智慧城市在四个方面产生作用：一是科学规划，通过数据的支撑、公众参与、社会监督和客观评价等过程中对大数据的应用，使城市规划有更合理的依据；二是实时监测，数字化、网络化和智能化的发展能够保证对城市的任何运行程度在掌握中；三是精准治理，包括准确信息、智能方案、快速影响和绩效考核等；四是高效服务，向市民提供方便、精准和快捷的服务。综上，大数据对于智慧城市的重要性不言而喻。

    视频大数据建设意义重大

    在安防行业，涉及的数据信息类型很多，以数据的结构类型来看，包括了各类非结构化、结构化以及半结构化信息。非结构化数据主要指视频录像和图片记录，如监控视频录像、报警录像、摘要录像、车辆卡口图片、人脸抓拍图片、报警抓拍图片等；结构化数据则包括报警记录、系统日志记录、运维数据记录、摘要分析结构化描述记录，以及各种相关的信息数据库，如人口信息、地理数据信息、车驾管信息等；半结构化数据则如人脸建模数据、指纹记录等。

    这些信息的来源有几个渠道，一个是安防系统内部产生的信息，如各种视频录像、抓拍图片、系统运维数据、日志记录、摘要记录等；另外一些则是通过外部系统采集或者集成，如人口信息、地理数据信息、人脸库数据、车驾管数据等。这些数据作为一个整体，构成了安防系统或者说安防领域的大数据基础，并且具有以下特征：最显著的是安防数据体量巨大并不断快速膨胀，随着视频监控图像系统的不断联网和整合，以及视频分辨率和帧率的不断提高，实时视频数据的存储已经从TB级别开始跃升到PB级别；其次，安防数据类型繁多，如上面提到的视频、图片、地理位置信息等等，而且随着各类安防系统以及相关的信息系统的不断整合，数据类型也会越来越多；另外，安防数据整体蕴含的价值密度低，但是价值高。以视频监控数据为例，在7×24小时连续不间断监控过程中，可能有用的数据仅仅1、2分钟，甚至1、2秒。同时，这些信息更新频率特别快，安防数据每时每刻都在大量产生，信息每时每刻都在更新。

    大数据技术能够提供工具来解决城市管理所面临的问题。在海量数据、环境和业务中实现大量图片快速存储，视频进行显示，多条件视频检索等，更好地解决交通监管、安全防护等问题。在大数据状态下，智慧城市的发展倾向于城市管理的规范性和信息畅通性，安防视频摘要系统的作用有机的结合使得智慧城市发展越来越符合人们的需求。

    视频大数据建设意义重大，例如，在安防与防灾领域，通过大数据的挖掘，可以及时发现人为或自然灾害、恐怖事件，提高应急处理能力和安全防范能力等。除了对历史数据的挖掘采集，实时数据的挖掘也是未来的一种趋势。通过对城市地理、气象等自然信息和经济、社会、文化、人口等人文社会信息的挖掘，可以为城市安防提供强大的决策支持，强化城市管理服务的科学性和前瞻性。

    大数据对监控数据处理的价值

    大数据在对安防数据处理价值上主要体现在以下几个方面：

    第一、数据应用效率不断提升。通过智能分析技术、大数据技术，能够使视频数据的应用效率不断提升，解决以往应用效率低下的问题。应用效率的提升能够使视频数据产生更大的价值。

    第二、数据深度应用。数据的深度应用能够体现大数据的真正价值，而这也更能提升安防系统的整体实力，使视频数据的边缘地位向核心地位靠拢，使安防行业的竞争力得到提升。

    第三、体制及标准的完善。标准和体制的完善能够进一步促进大数据的发展，而掌握标准的安防企业将会有更强大的话语权。

    视频监控大数据处理仍然面临三大挑战

    目前的视频系统大数据应用仍然面临三大技术挑战，可以概括为“存不下”、“找不到”、“看不清”三个方面。这三大挑战在一定程度上反映出当前视频大数据处理领域存在的主要问题，同时也对视频大数据处理技术提出了更高的要求。

    第一，“存不下”主要体现在视频压缩编解码传输性能的限制。

    随着数字视频应用产业链的快速发展，政府、学校、社区、民用以及网络终端所产生的海量视频向传统视频编码标准发出宣战。存储的视频数量不断加大就需要更大程度地提高编解码效率，提高视频压缩率，从而降低存储空间。网络化进程的加快也要求编码后的视频在快速、便捷传输存储设备的同时保证解码还原的视频质量。

    视频压缩也制约着智能视频领域的发展。很多情况下我们要求降低解码后的视频损耗，比如多媒体视频认证标准领域，视频的无损还原是提高算法判断准确度的先决条件，只有控制在一个合理的损耗范围内，它才能提高视频篡改提示的准确度。因此随着视频的网络化、高清监控系统化、智能化七类线时代的来临，领先新一代视频编码标准，超越新的技术框架和编码性能，才能在城市级视频应用领域中取得核心的主导地位。

    第二，“找不到”主要体现为智能视频监控领域中的算法检测识别准确率的问题。

    目前的视频监控方法只能在非常简单的环境下聚焦少量目标，检测、识别、跟踪性能还无法达到一个较高的水准，多数软件都存在场景、环境的限制，例如在简单、纯净的场景中，检测目标背景与前景差别较大时，检测结果较为准确；而在一些人流量密度大的复杂场景中，如地铁、车站、商场，监视成千上万个个体时，准确地识别、跟踪、检测则是一项非常艰巨的任务。

    同时算法检测会受到光线、颜色、化妆、摄像机硬件误差及精密度等一系列的问题影响，因此在低端智能与真正的人工智能之间还存在一个较大的鸿沟，它需要计算机处理能力及处理速度的提升。我们需要的是一种接近人类，甚至高于人类的识别准确率，并且能够检测区分人群行为，预测潜在的群体灾难。这不仅仅在智能视频领域，而且从多领域的交叉融合角度，智能分析的研发与探索对机器人的发展也能够起到积极的推进作用。

    第三，“看不清”主要体现在高清监控摄像机的智能化处理上。

    以往大多数城市级安防监控摄像头录制的视频画面都较为模糊，刑侦破案分析的依据仅仅为模糊画面动作方向，甚至是模糊的像素点，对具体人物细节的描述不清晰导致刑侦难度加大，辅助公安机关研判的力度不强。在智能监控领域，传统的智能分析方法较多的是在CIF格式下进行算法处理，这样处理速度更易达到实时。当传统视频向高清视频转换过渡时需要多重处理策略相结合进行算法分析，这需要持续的研发革新。在从标清向高清的门槛跨越过程中，网络带宽的承载力、视频的显示、存储等问题也不断显现。

    数据的规模大及丰富性对于传统视频系统而言将是前所未有的新的难题。首先，以监控视频为例：正常高清摄像头产生的数据量大约1~ 2GB/小时，一天24~ 48GB，对于一个平安城市项目而言，总的监控路数通常几千到上万路，这对于传统的存储行业是难以想象的；其次，大数据环境下的多源异构数据感知复杂、大数据自动化处理能力薄弱、大数据融合检索手段匮乏、大数据共享受限、大数据应用缺乏规范等因素导致视频大数据的实际利用率低；再者，视频大数据缺乏一套大数据的有效提取，满足安防业务需求的专业工具，缺乏一个大数据资源组织管理与集中共享的平台，缺乏一个基于不同领域的大数据专业知识库与标准，缺乏一支专业的大数据分析、研判人才队伍等因素导致视频大数据在实际工作中出现漏洞；最后，视频大数据在事前防控和事后破案中需投入大量的成本处理海量的视频数据。

    虽然视频系统大数据应用仍存在挑战，但安防领域的用户的确越来越重视数据的价值，期望大数据技术能帮助其创新业务应用，特别是政府部门和企业商铺。政府部门通过十几年的信息化建设，在最近几年治安监控、道路卡口的成体系建设上，采集了大量的数据资源，这些数据资源目前正亟待挖掘分析，以便提高社会治安管理成效，打击有组织犯罪，改善城市交通等。在企业商铺方面，则重点关注客流分析、热点商品等，用于进一步提高经营效率。

    行业案例摘选

    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。

    海康威视将大数据应用于视频图像的采集、传输、存储、管理、展示和挖掘等方面，解决了海量数据的存储、调取和管理难题，从根本上提升了安防系统的管理效率，极大提升了平安城市解决方案的价值和体验。

    近期，科达为福建厦门市公安局建设的视频大数据平台正式竣工，这是科达视频大数据平台的第一个用户。厦门市公安局此次部署了科达车辆大数据平台和图侦与合成作战平台两大应用系统，其中，车辆大数据平台负责对厦门市几千路一类监控点每天产生的约数百万张照片进行识别与深度分析，用于开展实时布控、以图搜图、多点碰撞等典型的车辆大数据应用。再配合科达图侦与合成作战平台，全方位发挥两大系统在紧密贴合公安实战应用需求上的优势，有效深化城市安全管理。

    再例如，安徽省安庆市整合大数据，实施大防控。今年以来，安徽省安庆市政法综治部门以四大平台为支撑，紧抓影响群众安全感的突出问题和社会治安综合治理薄弱环节，完善基础制度，创新服务管理方式，不断深化平安安庆建设。

    整合“大数据”。扎实推进社会服务管理信息化建设，明确了“一个中心、两个网络、三个系统、四个支撑”为主要内容的信息化平台建设任务，拟以两年为期，分三个阶段、至2016年底逐步建成规范、高效、实用的社会服务管理信息化工作机制。方案经省社会服务管理信息化建设专家评审组审议通过，目前，已向市发改委提交立项报告，待审批后即启动项目招投标等有关工作。

    实施“大防控”。整体推进“五张网”建设，对社会面、重点行业和重点人员、乡镇（街道）和村（社区）、机关和企事业单位、信息网络治安防控网建设作了具体部署。持续推进“天网工程”，已接入市级监控中心前端监控点2222个，建成13个一、二级视频巡控中心，完成“天网工程”二期建设招标工作，拟新建5000套高清监控点，整合接入3000路社会单位视频监控点。加强网格化巡控，完善巡逻防控、勤务响应等工作机制，落实“网格布警、屯警街面、快速反应、高效处置”要求，可防性案件得到有力遏制。积极推进群防群治，全市共计2.7万名治安志愿者活跃在综治工作的基层阵地，其中专职治安辅助人员4535名。

    结束语

    大数据产业“十三五”规划编制小组组长、信息化和软件服务业司副司长陈英认为，数据资源成为国家核心战略资产和社会财富，国家信息能力成为重塑国家竞争优势的决定性因素，网络空间的数据主权正在成为国际竞争的新焦点。据预测，我国大数据市场目前仍属于起步阶段，去年我国大数据市场规模达到767亿元，到2020年市场规模将达到8000亿元，增长势头迅猛。提供IT基础设施和应用解决方案、从事大数据采集和拥有数据资源等相关企业，将获得市场扩张机遇。

    视频监控进入网络化时代以后，越来越多融入IT新兴技术，大数据技术在视频监控领域的广阔发展路径已经显现，安防企业正致力于把大数据技术和视频监控业务相互融合，打造大数据时代的视频监控解决方案。伴随智慧城市及大数据建设的狂飙突进势头，智慧城市中视频大数据建设将渐入佳境。