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视频云服务技术优势及对安防监控的影响

技术交流2019年09月24日 10:56来源: 中国安防行业网
  云视频是一种基于云计算技术理念的视频流媒体服务,涵盖了从采集到播放的全部流程,能够让客户以低成本、高效率的方式搭建专业的视频系统。在云视频服务流程中,内容提供方采集的视频首先被编码为特定格式,之后视频上传到云服务器,在云端进行转码以适应不同的播放服务器,最后,视频经由内容分发网络(CDN)加速分发,经过解码在终端播放。
 
  视频云服务免去了实体存储和维护的需求。因此,既可以节约物理安全技术方面的投资,又可以减少总资产的投资。随着视频云服务中核心的视频编码技术不断进步,通过数据压缩降低信息量,节约存储空间和成本,减少网络带宽的使用;与技术间的加速融合让CDN向着高效率、低成本、智能化的方向演进;视频云与人工智能相结合,能够为用户提供更加多样的增值服务。
 
  一、视频云服务相较于传统平台,具有以下明显优势:
 
  (一)视频图像信息更全面,信息分析更快更准确
 
  云服务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钟,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再统一到云存储系统中,对图像信息的调取、融合和联合分析会更全面、更快捷,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,应用与综合分析的信息会更多,最终得到的分析结论也就越准确。
 
  (二)视频监控综合应用更高效、更灵活
 
  在云服务平台中,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、灵活分析的技术,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技术模式,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。用户只需关系需要什么样的计算能力,需要什么时刻拥有这些计算机能力即可,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,云服务内资源动态流转,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的情况下,可以启动闲置资源纳入系统中,以提高整个云服务的承载能力。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。
 
  (三)整个业务系统更智能、更强大
 
  由于云服务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能也更高。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、更精准地发展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。基于计算机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。
 
  二、视频云对安防监控带来的好处
 
  近几年来,视频监控系统不断建设和快速发展,其在打击犯罪、治安防范、社会管理、服务民生等方面发挥着越来越积极的作用。从当前全国视频监控系统的部署情况来看,视频云建设模式已成星火燎原之势。
 
  信息服务提供商埃士信(IHSMarkit)发布了《视频监控:技术和云正在改变传统市场》白皮书中指出,视频分析将越来越多地通过分布式的架构来实现--即智能监控摄像机用作边缘计算,融合后端服务器和基于云的中心视频分析,这使得视频分析能够应用于更大范围实际场景,支撑实战应用。
 
  视频云计算是基于云计算技术的理念,采用视频作为"云端"向"终端"呈现处理结果的一种云计算方案。应用在云端服务器上运行,将运行的显示输出、声音输出编码后经过网络实时传输给终端,终端进行实时解码后显示输出。终端同时可以进行操作,经过网络将操作控制信息实时传送给云端应用运行平台进行应用控制,终端"精简"为仅提供网络能力、视频解码能力和人机交互能力。
 
  随着安防与互联网、物联网、云计算等技术融合,视频监控高清摄像机的出现,安防产业正向数字化、集成化、网络化、智能化、民用化发展。各行业对摄像头的应用需求已经从单纯的安全防范向高清、智能、智慧的远程可视化管理发展。
 
  白皮书指出云架构将普遍应用于平安城市。云架构有着巨大的优势,包括:可实现跨地区和跨机构之间的视频数据共享。以统一的平台服务于不同的机构,从而减少重复的ICT设施建设。资源可以更有效地管理,并根据任务的要求灵活分配。云架构的设计提供了开放的应用支持平台,为系统集成商和最终用户提供了更多选择。白皮书还着重阐述了生态环境的重要性。传统视频监控厂商都是采用垂直的E2E模式,大大限制了用户对算法、应用的选择范围。
 
  三、视频云服务将会对传统的安防监控带来哪些好处呢?
 
  (一)提升资源使用效率
 
  计算和存储的资源池化,可以大幅度的提升资源使用效率,实现资源的分时、跨域共享和按需调用,避免重复建设,同时实现资源的快速弹性扩容,加快业务部署。
 
  我们举两个典型场景的例子:
 
  场景1:在城市的早晚交通高峰期,视频云可以分配更多的计算资源给卡口做二次识别,而在非高峰期,则可以把更多的资源分配给重点区域(如火车站),对重点区域进行人员布控。
 
  场景2:在传统情况下,视频监控系统新业务上线周期长,不能满足视频监控业务的快速增长要求。而视频监控系统上云后,扩容已有业务和上线新业务都非常便捷,周期从以半年为单位下降为以周为单位。
 
  (二)为数据的融通提供可能
 
  便于市、区、县之间视频监控数据的融通,形成"数据湖",实现视频监控图像信息共享,使跨市、区、县的视频追踪办案成为可能。
 
  在新形势下,国家发改委、中综办、公安部等九部委在2015年联合发布了996号文,对视频监控系统提出了"全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控"等立体化防控体系建设的要求。
 
  为满足"全网共享"的要求,传统的视频监控系统采用烟囱式模式来建设,不同厂家系统间的视频数据共享实现起来难度非常大。云平台是解决数据共享的模式,通过视频云来承载视频监控的图像信息大数据,具有平滑扩容、便于共享、便于处理、便于管控等优点。
 
  (三)解决海量视频图像信息大数据和AI处理的算力问题
 
  视频监控图像信息大数据和AI的处理、分析需要用到超高性能计算能力,上云可以解决算力不足的问题。
 
  海量的视频图像信息,需要远超出普通数据处理技术的存储、分析、搜索等能力。视频大数据可以分析间接的人与人、物与物、人与物间的关系,这对视频监控系统的计算能力提出了非常高的挑战。而视频云的方案,可为视频监控系统按需提供计算能力。例如某省大数据平台,强大的计算能力支撑业务快速响应,可在1分钟内实现亿条数据分析。有一次发生山体滑坡,有车辆被掩埋。当时通过大数据平台汇聚75个收费站、4042公里省内高速、13.3万辆车的信息,结合时空轨迹等信息准确分析出被埋车辆车型、乘员、数量等信息,为抢险工作提供有力支撑,而传统的服务器集群方案无法满足以上要求。
 
  (四)开放的云模式构建繁荣的生态
 
  云平台是一种生态,向下可对接琳琅满目的不同厂家摄像头,向上承载百花齐放的行业算法和应用。通过灵活组合,始终保持实战能力的领先。
 
  采用通用服务器来构建基础设施是视频云的基本能力,在此之上构建基于OpenStack开放架构的云平台和基于Hadoop架构的大数据平台作为统一的安防云计算存储环境,真正做到软件与硬件解耦、前端与后端解耦、应用与平台解耦。对上支持各种算法和应用的部署,让各个厂商做自己擅长的事情;对下提供可靠、开放、易维护、易管理的统一接入服务和视频转码服务,兼容各主流厂商的各种前端设备,满足公安机关日常立体化防控的业务需求。
 
  视频云是平台和生态基础,开放、共享是必要基因。在某省,创新的组件化开发模式供警局敏捷开发了100多种通用组件方便各警种根据业务需要直接调用,提高了效率,达成优异的实战效果。
 
  (五)云端智能化比前端智能化更强大、更丰富
 
  视频云建设的核心就是拉通共享,所有摄像头及视频数据资源应该是随需而动,比如市区道路卡口的主要工作是车辆识别,但在重要安保或紧急抓捕行动时,还需具备人脸识别功能,在前端摄像头中无法内置所有的算法,需要部署多类摄像头才能满足需求,而从云端实现多业务算法是更优途径。
 
  五大驱动力使得越来越多的视频监控系统采用云模式进行规划、建设和部署,实现了资源的共享、数据的融通、算力的提升;而开放的生态和业务的智能,让视频监控系统更好地为公安实战服务,让城市更安全,让社会更安定。
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