智慧城市中的视频综合管理平台

□ 文/周宇杰



智慧城市中的视频综合管理平台

□ 文/周宇杰

智慧城市，即运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。

视频综合管理平台面临挑战

作为智慧城市不可或缺的视频图像建设与运行，已不再满足于前端架设、联网、监控调取等基础功能，如何基于海量视频图像，实现关键信息提取等智能分析，切实提高民警的办案效率，并充分对各政府部门和民众提供开放的公共视频服务，是当前也是下一步智慧城市视频图像建设中的重要组成部分，并对视频综合管理平台提出了新的要求：

1、开放性

传统平安城市管理平台，一般只接入视频、卡口设备，只与上下级的视频平台或卡口平台互联互通。而智慧城市建设中，接入的设备、系统种类繁多，不再局限于视频类设备，这就要求平台必须具备一个非常开放和灵活的架构，允许各类异构系统、异构数据的接入和整合。

2、安全性

传统平安城市系统一般建设在封闭的公安内网或视频专网上，只对公安用户开放，不对外提供服务；而智慧城市项目建设于政务外网和互联网上，开放给多个机构用户甚至个人使用。

由此带来的管理平台安全风险急剧上升，在平台的输入输出界面和相关数据库、后台服务等分/子系统，都必须做好网络安全和信息安全工作，防范黑客攻击、网络欺诈、病毒、木马等各类安全事故的发生。

3、用户需求多样化

作为面向更广大用户的智慧城市系统，其使用者不再局限于公安内部，而是包括政府、企业、机构和个人在内的广大群体。平台的角色也应从应用提供者，转变为应用商店和基础数据提供者，允许有资质、有能力的第三方在平台基础上开发各类应用，以满足不同用户的需求。

4、服务能力

同样，由于用户群体的扩大，对平台自身的服务能力也提出了更高的要求：作为基础数据提供者的平台，需要具备大容量、高并发的数据吞吐能力；同时，为满足计算计算密集型的应用需求（如视频智能分析、视频内容检索等），平台必须具备应付如潮汐般涨落的高密度计算资源需求的能力。

安防大数据的新要求

除了智慧城市建设对平台提出的挑战，视频图像以及相关数据信息的汇聚、整合和集成，逐步形成了海量数据中心，快速的推动安防行业进入大数据时代，大数据促成视频综合管理平台发生深刻的改变。

目前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，主要包括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，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，如人脸建模数据，指纹记录等。

这些所有数据作为一个整体，从行业层面去观察，则构成了安防系统或者说安防领域的大数据基础，有明显的大数据4V特征。对于通常的大数据特征描述，一般以4V进行概括，即数据体量巨大（Volume）、数据种类多（Variety）、价值密度低但蕴含非常有用的价值信息（Value）、更新速度快、实时性强（Velocity）。

然而，与一般的IT大数据相比，安防大数据特征还要更为明显：

不管是从数据类型还是信息类型来看，安防大数据的种类都很多，而且主要以视频图像等非结构化信息为主，目前的IT大数据一般仍以文本信息为主，安防大数据更侧重于对非结构化数据的信息分析，提取和挖掘；

就数据容量而言，安防大数据所产生的数据量更大，所需要消耗的存储空间也更大，对数据的存储、访问和管理要求更高；

以数据量基础做比较，安防大数据中的信息价值密度更低，往往一个月的录像，真正需要关注事件的时间可能只有几分钟。因此，从海量的图像信息中快速和准确的检测或者挖掘到有用信息的难度更大；

以单个信息生成点信息更新的频率看，安防数据更新速率更快，视频监控数据7*24时都在持续不断的更新和累积，信息一直不停的产生和更新。

由于这些大数据的特性，对于这些海量非结构化视频数据以及各类图像特征数据（卡口过车数据、人像抓拍数据、人脸特征数据等）的存储、管理、分析和应用给安防行业带来巨大的挑战，也促使新的安防信息处理技术和应用架构的出现。科达大数据平台的构建和相关大数据处理技术的开发和部署，正是为了推动安防大数据时代下对海量视频图像资源数据的可靠存储、便捷管理和高效应用。

视频综合管理平台迈入“云与大数据”时代

视频综合管理平台发展至今，经历了前端接入——互联互通——强化应用等几个阶段：（1）前端接入阶段：主要解决的是监控前端联网，通过管理平台实现监控前端可看、可控、可管；（2）互联互通阶段：以GB 28181标准为核心，旨在解决不同厂商之间平台、前端的互联互通与互操作性问题；（3）强化应用阶段：以监控视频和卡口联网为依托，建设服务于各个警种的专项应用，如指挥调度、图像侦查、治安管理、情报分析等等。

面对智慧城市建设与大数据带来的挑战，当下视频综合管理平台建设其实已经找到了一条解决之道，这就是云平台。随着云平台的诞生，视频综合管理平台也已迈入“云与大数据”时代，此阶段平台的主要特征为：重点突出建设平台自身随需应变、灵活伸缩的服务能力，以及面向海量数据的存储、分析、预判等数据综合处理能力。

云平台，就是在云基础设施上运行的应用软件支撑平台，其提供业务软件开发所需的业务接口和公共基础处理的支持，方便开发人员开发特定业务的云服务；同时，云平台为在上面运行的各类业务提供运行时刻的语言运行、网络交互、进程通信、同步控制以及调度等支持，使得云服务能够高效可控地运行。

对比传统平台，云平台的优势主要有以下几点：

（1）视频图像信息更全面，信息分析更快更准确

云计算平台配置了云存储系统，具备强大的海量信息集中存储能力，支持1000以上存储节点，百PB级容量，并可通过横向扩展的方式，在线透明扩充，扩展后原有数据自动重新分布至所有结点中，实现存储负载和计算负载的均衡。

由于这些视频图像信息都集中存储在统一的云存储系统中，对图像信息的调取、融合和联合分析会更全面、更快速，对信息的综合处理能力会更强。其效果直接反应在公安实战部门实际操作中，就是对于图像信息的检索、视频摘要分析、信息综合分析判断等会更快，应用于综合分析的信息会更多，最终得到的分析结论也就越准确。

（2）视频监控综合应用更高效、更灵活

在云计算平台中，各类资源进行集中虚拟化管理，通过实时的资源动态监测和调度，可实现业务资源按需调度分配，具备强大的资源管理调度能力。因此，云计算系统相对于传统架构下的系统具备更强的图像综合业务并行处理能力，更灵活的业务扩容能力，更快捷的业务部署能力。

云平台通过虚拟资源集中管理、灵活分拆的技术，可以实现计算资源的同构化和可度量化，支持动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算模式，从而可以提供小到一台计算机，多到千台计算机的计算能力。用户只需关心需要什么样的计算能力，需要什么时刻拥有这些计算能力即可，剩下的事情都交由云平台去管理和调度。

在这种虚拟资源池的基础上，云平台支持资源动态伸缩，实现基础资源的网络冗余，意味着添加、删除、修改云计算环境的任一资源节点，亦或任一资源节点异常宕机，都不会导致云环境中的各类业务的中断。

另外，云平台内资源动态流转，则意味着在云平台下实现资源调度机制，资源可以流转到需要的地方。如在系统业务整体升高情况下，可以启动闲置资源纳入系统中，以提高整个云平台的承载能力。而在整个系统业务负载低的情况下，则可以将业务集中起来，将其他闲置的资源转入节能模式，从而在提高部分资源利用率的情况下，达到其他资源绿色、低碳的应用效果。在这种按需资源分配特征下，公安视频综合业务资源可以随着工作负荷的增长而增长，不会碰到性能瓶颈而影响业务的执行。

（3）整个业务系统更智能，更强大

由于云计算系统具备了并行分布式计算处理能力以及计算资源自动扩展的功能，其本身就具备了强大的信息分析处理能力，不仅可以支持多类型信息融合分析，且对于信息的处理实时性也更高。依靠这些能力，在安防视频监控应用中，可以逐步实现从事后追溯到事前预测和分析的转变。

另外，由于具备了更强的信息分析能力，系统对于视频信息的处理更高效，更准确，在智能视频分析中，能更准确地对视频图像信息进行摘要和分析，可以更快速、更精准地发现相关目标的特征和活动轨迹，也因此可以实现更低的智能分析误报率，提高预警的准确度。基于云计算平台提供的大数据分析处理基础，视频分析处理后的各类线索信息以及其他结构化和非结构化数据也可以更快，更准确的进行关联和分析，支持公安部门各种复杂的技战法创新应用。

目前，各大主流安防厂商均已推出相关云平台产品，其中，科达云计算大数据平台已在南宁、柳州等地获得应用。对应用提供者而言，云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，使其能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本；对用户而言，云计算为其提供了一种按需取用的全新IT服务模式，用户通过网络即可获取各种弹性的IT服务，包括计算服务，存储服务，以及其他应用服务。

以云计算技术为基础，构建软硬件平台；以人工智能和图像处理技术为核心，从视频中分析、提取关键信息；以大数据技术为抓手，从海量数据中挖掘出新的知识：在视频综合管理平台建设中，移动互联技术作为接口，可提供手机、平板、穿戴设备等多种形式的访问界面，实现“移动设备可以到达的地方，就是平台可以管控的地方”。几大技术相辅相成，最终为智慧城市中的用户提供贴合业务需求的实战应用，提升工作效率与管理水平。

2016年国内（部分）展会

2016.3

2016浙江智慧城市与智能建筑产品博览会

时间：2016年3月16-18日

地点：杭州和平国际会展中心

电话：0571-88080648

传真：0571-88806467

联系人：方琴

2016第十五届(南京)安防展暨智能家居产品及技术展览会

时间：2016年3月22日-24日

地点：南京国际博览中心

电话：025-84714021

传真：025-84714041

风机设备属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比［5］。因此可以有较大的节电率。

联系人：丁萍

2016第十五届河北社会公共安全产品博览会

时间：2016年3月23日-25日

地点：石家庄国际博览会中心

电话：0311-83837330

传真：0311-83835767

联系人：贺先华

2016年第十五届济南国际公共安全防范产品暨警用装备博览会

时间：2016年3月26日-28日

电话：0531-87163048

传真：0531-87971298

联系人：马民

2016中国(武汉)公共安全产品暨警用装备展览会

时间：2016年3月30日-4月1日

地点：中国武汉

电话：18600171555

2016中国(杭州)国际社会公共安全产品博览会暨智慧安防技术峰会

时间：2016年3月31日-4月1日

地点：杭州白马湖国际会展中心

电话：0571-86790761

传真：0571-86790561

联系人：赵先生

2016第十四届中国(郑州)社会公共安全博览会

时间：2016年3月31日-4月2日

地点：郑州国际会展中心

电话：0371-65523791

传真：0371-65523790

联系人：刘凌

2016.4

2016中国(西安)国际社会公共安全产品暨警察反恐技术装备博览会

时间：2016年4月8日-10日

地点：西安曲江国际会展中心

电话：029-62806876

传真：029-62806800

联系人：苏宁

第十八届东北国际社会公共安全防范产品博览会

时间：2016年4月21日-24日

地点：辽宁工业展览馆

电话：400 024 1360

2016.5

第十六届上海国际公共安全产品博览会

时间：2016年5月18-20

地点：上海世博展览馆

电话：021-22025717

联系人：李小姐

2016年第十六届中国(成都)国际社会公共安全产品与技术展览会

时间：2016年5月19日-21日

地点：成都世纪城新国际会展中心

电话：028-85253110

2016第八届安徽国际社会公共安全产品暨警用装备智能交通展览会

时间：2016年5月19日-21日

地点：安徽国际会展中心(合肥)

电话：0551-65523558

传真：0551-65523458

联系人：杨剑

2016.6

第五届深圳国际智能交通与卫星导航位置服务展览会

时间：2015年6月17日-19日

地址：深圳·会展中心

电话：0755-88309119 88309121

传真：0755-88309111

网址：www.its-expo.com

联系人：魏卫华 郭秀敏

2016第五届海峡智慧城市暨电子信息博览会

时间：2016年6月18日-21日

地点：福州海峡国际会展中心

电话：0591-87912370

传真：0591-87912370

联系人：张先生

2016.7

第七届中国（天津）国际社会公共安全产品暨警用装备展览会

时间：2015年7月13日-15日

地址：天津梅江会展中心

电话：022-66377668

传真：400-625-1818-5888

联系人：刘强

2016.10

2016年中国国际社会公共安全产品博览会

时间：2016年10月25-28日

地点：中国国际展览中心新馆（北京）

电话：010-68730588、68731702、68731631、68731701

传真：010-68730788

联系人：刘芸、肖弘玉、郭昕禹、李飞（国际馆）

邮箱：admin@securitychina.com.cn

网址：www.securitychina.com.cn

官方微信号：securitychina