大数据技术在视频监控中的应用

胡宏民 高淼 陈冲

（1.河南省烟草公司漯河市公司 河南省漯河市 462000 2.河南中烟工业有限责任公司 河南省郑州市 450016）

近年来，随着社会经济的发展，很多科学技术也在不断进步，大数据技术就是其中一种。当今社会是数字化社会，人们的日常生活已经离不开各种数据的支撑[1]。随着人们所需要的数据数量不断上升以及对分析数据方面速度要求不断提升，大数据技术应运而生，出现在人们的生活中。就目前来看，大数据技术在很多领域都得到了广泛应用，比如信息采集领域、信息管理领域等，视频监控领域中也是其中之一。因此，目前要想视频监控能够得到更好的发展，就必须要更好地应用大数据技术，保障视频监控发展拥有强大支撑。

1 大数据与大数据技术概述

大数据是一种需要运用新型处理方式进行处理后才能够拥有更高价值的信息资产。大数据本身无法通过单个计算机进行处理，而是需要通过分布式架构进行处理，同时需要依托于分布式数据库、云存储技术、虚拟化技术以及云计算技术等。大数据技术就是以信息技术为支撑对数据信息进行处理的技术[2]。相较于以往的数据处理技术，大数据技术能够处理传统技术难以处理的数据，尤其是对于海量数据的处理，大数据技术优势更为明显。从目前所有信息技术来看，大数据技术是其中最为高效便捷的技术，在很多方面都有应用，比如信息收集采集方面、信息存储方面、信息分析处理方面等。大数据技术相较于一般性技术，能够更加快捷有效地进行信息提取，并且能够对信息进行高效处理。对于我国视频监控来说，还存在着不少问题，因此应用大数据技术对于视频监控发展来说有着十分重要的意义。

2 我国视频监控领域中存在的问题

一个完善的视频监控系统能够保障我国安全建设的进行。但是从目前实际情况来看，在我国视频监控系统中还存在着很多问题需要解决，首先，我国视频监控范围较小。由于我国在视频监控建设方面存在一定的不足，所以我国视频监控并没有实现大面积覆盖，在很多地区没有建设相应的视频监控设施，从而导致很多地区存在监控范围的空白，这对于一些地区的安全形成了负面影响。同时，视频监控能够缓解我国警力人员不足的问题，但是由于我国视频监控范围较小，因此对在这一方面的帮助较小[3]。其次，监控设备质量存在问题。视频监控设备本身的质量会对监控范围以及视频监控使用寿命产生影响。视频监控设备会受到多方面因素的影响，比如天气、温度等，这些影响因素会对视频监控设备的清晰度等产生影响。目前我国视频监控领域中所使用的视频监控设备存在有一定的质量问题，很多视频监控设备无法长时间工作，同时清晰度也较低，大大影响了其本身作用的发挥。再次，视频监控分布不合理。目前我国对于视频监控设备的安装并没有经过科学合理的分析，难以保障视频监控设备位置的合理性。最后，视频监控信息无法实现上传，导致很多紧急事件在第一时间并没有被处理，从而导致人们的利益受到损害。

3 视频监控数据特点

在视频监控领域中，其数据主要具有四个方面的特点：

图1：预处理组成部分

（1）信息数据量巨大。随着社会的发展，我国视频监控图像逐渐向高清化发展，而高清化发展使得监控点数据量呈现出指数级增长，比如单个1080p 的监控点一个月内就能够产生2T 以上的数据量[4]。同时在各个平台实现互联之后，一个中等城市中就存在有几十万监控摄像头，从这里能够看出视频监控的数据量的巨大，因此需要相应的技术进行处理。

（2）数据类型众多。在视频监控领域中，视频的编码格式有很多种，主要包括H.264、MPEG、MJPEG 等编码方式。当前，随着各种互联网技术进入到视频监控业务中，出现了更多类型的数据，比如传感器中产生的数据、CT 系统产生的数据、IT 产生的数据等多种类型的数据。

（3）数据处理速度慢。视频监控信息数据一般会随着时间而快速增长，并且会按照持续顺序进行发展，形成海量信息数据。此时，在传统串行计算模式中，即便是使用TB 等级对视频进行搜索和分析，也往往需要几个小时时间，难以满足当前需求。第四，价值密度低。在视频监控业务中，数据本身的价值密度和其总量大小成反比，即信息数据量越大，信息数据本身价值密度就会越低。比如，在视频监控数据中，长达一天的信息数据量中有可能有价值的信息数据只有几分钟甚至更少。

4 大数据技术对数据的处理流程

大数据技术不同于一般性技术，其对于数据的处理首先会将所有数据进行分类，之后再根据不同数据形式采用相对应的处理方式。一般情况下，大数据对数据的处理会经过以下几个阶段。

4.1 数据感知和数据获取

科学技术的发展使得数据感知以及数据获取渠道更加多样化，比如手机、传感器等都可以感知数据和获取数据[5]。但是通过这些渠道所获得的信息往往都是非结构化数据，其具有价值低、难以处理等特点。比如通过日志、探针以及ICMP 消息等所获取数据一般都需要进行处理。

4.2 数据预处理

大数据相较于一般性数据来说，拥有自身独有的特点，即复杂和多样，因此处理起来更为困难。在数据处理过程中，大数据技术会通过清晰、去噪等方式对所获得的数据进行处理，去除其中的无价值信息，留下有价值、对结果更加有用的数据，并将这些数据转变为便捷化数据，便于进行下一步的操作。一般情况下，在预处理过程中会通过数据过滤器将数据中的杂质去除，留下有意义的数据。一般来说，预处理包含有四个部分，具体如图1所示。

4.3 数据分析

在大数据技术中，数据分析是其中的关键和核心，这一阶段主要是对数据进行挖掘，找到数据价值。在数据分析阶段，可以通过人工智能以及BI 技术等对数据进行分析，促使数据能够更加合理和科学，从而为人们的决策提供支撑。

5 大数据技术在视频监控中的运用

5.1 大数据挖掘技术的运用

长期以来，我国视频监控体系中存储的信息主要是简单的图像，同时技术层面创新性不足，导致很多信息数据并不能够直接使用在实际工作中。近年来，随着大数据技术在视频监控领域的引用，这一情况得到了一定程度的缓解。就目前来看，大数据挖掘技术在视频监控领域中的运用已经进入到了较为成熟的阶段，比如当前的汽车车牌识别技术、人脸识别技术、视频检测技术等[6]。事实上，大数据挖掘技术就是一种对海量数据进行挖掘，从中找出有价值的数据，同时对数据中存在的规律进行总结以及对未来数据进行预期以及量化处理的技术。在视频监控中存在着大量的数据，但是其中真正有价值的数据或者人们所需要的数据仅仅只是其中的极小部分。因此，这就需要通过大数据挖掘技术对视频监控数据进行处理，将这些静态数据转变为能够发挥出预先警告的动态性数据，这样就可以为人们提供数据支撑，促使人们能够快速识别并做出正确的判断。

5.2 云存储技术的运用

对于视频监控业务来说，大容量以及高并发的视频监控存储系统是其中的关键。就目前来看，我国的视频监控技术还没有完全满足视频监控业务中对于存储机制完备、存储时间标准、存储空间标准以及时间和空间使用性等方面的要求。所以，当前我国视频监控中需要融合云存储技术，以此来满足视频监控系统的要求。之所以要运用云存储技术，这是因为云存储技术本身具有高并发、大容量的特点，能够很好满足我国视频监控系统的要求。换言之，在建立视频监控存储系统的过程中需要和云存储技术相融合，促使视频监控中前端摄像机能够在进行影像存储过程中就产生相对应的结构性信息，再通过云存储技术将前端摄像机所产生的海量影像数据和结构性数据进行存储。在这样的视频监控下，相关工作人员就可以根据结构性数据信息提取出自己所需要的信息，从而进一步对信息进行分析。

5.3 视频图像信息库的运用

从上述内容可知，在视频监控中运用大数据技术，需要对数据信息进行挖掘、存储，这就需要建立完善的视频图像信息数据库，只有这样才能够为收集到的数据信息提供一个良好的存储空间。在传统的视频数据中，往往只能够进行简单的存储服务和点播服务，而视频图像信息库除了能够提供存储和点播的服务以外，还具有自动生成数据信息检索、以关键字为基础进行查询、截取视频图像中关键部分、视频图像共享、数据自动分析等功能。同时，视频图像信息数据库能够和公安机关的智能化平台进行连接，实现出警、警情处理等方面的智能化[7]。就目前来看，在我国很多城市中已经应用了视频图像信息数据库，实现了对所有经过车辆、人口等信息的全面普查，同时将所获得的信息存储到视频图像信息数据库中，通过和公安机关系统的连接，帮助公安机关从这些信息中发现有价值的信息。例如公安机关在追捕嫌犯过程中，就可以通过调取视频图像信息数据库中的信息数据及时发现嫌犯所处的位置或者嫌犯所乘坐车辆的车牌号码。

5.4 数据加密安全技术的运用

数据安全加密在视频领域中是十分重要，能够保障信息数据安全。在2016年10月21日早晨，大量美国境内用户发现很多网站无法实现登陆，包括Twitter、Tumblr、Facebook、CNN 等[8]。在出现该问题之后，上述网站的服务提供商Dynamic Network Service公司进行了调查，发现之所以会出现这样的情况主要是因为我国杭州生产商雄迈科技所生产的网络摄像设备出现了问题，这些网络摄像设备拥有统一的密码，同时不能够进行修改。该事件对雄迈科技在国际上的声誉造成了巨大冲击，最终导致雄迈科技公司近四百万台产品被召回。因此，在视频监控中需要有数据安全加密技术作为支撑和保障。从目前来看，在视频监控数据中，最常见的数据安全保护技术主要包括数据迁移技术、双击容错技术、nas 技术、san 技术等。要想防止视频在进行传输的过程中被盗窃，可以使用链路加密技术进行保护。如果要想对视频进行加密，则可以在对视频信息进行存储时，使用SCB2、3DES 等进行加密处理，保障数据加密的完好性。

6 结语

随着大数据技术的不断发展，大数据技术在视频监控中的运用将会更加广泛。同时，从目前实际情况来看，大数据技术在视频监控领域中已经体现出其本身的优势。但是需要注意的是，大数据技术应用于视频监控领域的发展过程中还需要重视对大数据技术进行更加深入的挖掘和探索，促使视频监控能够领域能够和大数据技术实现更好的融合发展，为我国社会安防行业的发展打下良好的基础，同时也为其指明未来发展的方向，从而促进我国社会更好地实现和谐发展。