視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)助力智慧城市建設

齊仁勇 牟東

摘 要：視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠快速處理非結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)高效地存儲、檢索、分析和統(tǒng)計，應用于當前智慧城市建設的交通、安全等諸多領(lǐng)域，未來將會更好地助力智慧城市建設。

關(guān)鍵詞：視頻大數(shù)據(jù)；智慧城市；交通；安全

隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的飛速發(fā)展，各類信息數(shù)據(jù)也在飛速的增長。根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）的研究報告，未來10年全球數(shù)據(jù)量每年的增長速度將超過40%，2020年全球數(shù)據(jù)量將達到35ZB，而且每過1分鐘，全世界僅互聯(lián)網(wǎng)就有7.5PB的數(shù)據(jù)量產(chǎn)生。這標志著“大數(shù)據(jù)”時代已經(jīng)到來，各類信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生了爆炸性的膨脹。在當前智慧城市中的公共安全、交通領(lǐng)域等建設了大量的視頻監(jiān)控，由此產(chǎn)生大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，隨著智慧城市的迅速發(fā)展，其總量將越來越大。從日趨海量的非結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)中快速發(fā)掘高價值的信息，進行高效地存儲、檢索、分析和統(tǒng)計，就需要運用視頻大數(shù)據(jù)及云技術(shù)。

一、視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)

隨著智慧城市建設的不斷深入，將產(chǎn)生海量非結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)，存儲設備和計算資源將會大幅度增加，對存儲數(shù)據(jù)的讀寫操作也將更加頻繁，視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求越來越強烈。

1）視頻大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。以Hadoop為代表的分布式軟件是當前大數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域的主流，在視頻大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，同樣采用分布式計算架構(gòu)，借助云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫、云存儲和虛擬化技術(shù)，在網(wǎng)絡環(huán)境下將分散的各類資源集中起來形成用戶共享的資源池，以動態(tài)按需和可度量的方式提供服務，滿足大數(shù)據(jù)應用的要求。通過視頻大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，從視頻圖像中提取出人、車、物、事件等內(nèi)容的相關(guān)信息，進行結(jié)構(gòu)化的語言描述，從而使計算機能夠識別，從中進一步提取出有價值的信息。

2）視頻大數(shù)據(jù)的應用框架。應用框架包括了對視頻數(shù)據(jù)進行處理和存儲的視頻大數(shù)據(jù)平臺、支持高并發(fā)訪問的視頻分發(fā)網(wǎng)絡、面向應用的服務接口。視頻大數(shù)據(jù)平臺采用Hadoop分布式計算技術(shù)，作為應用框架的核心組成部分，具備強大的計算和存儲能力。各類視頻監(jiān)控、安防數(shù)據(jù)都接入并存儲在平臺中，根據(jù)指令實現(xiàn)視頻大數(shù)據(jù)的海量存儲和并行處理。視頻分發(fā)網(wǎng)絡是為了滿足視頻訪問的需要，從視頻大數(shù)據(jù)平臺中調(diào)取視頻監(jiān)控，根據(jù)用戶的訪問情況將監(jiān)控視頻分發(fā)到各個節(jié)點，提供瀏覽、訪問等服務。服務接口是面向各類應用的，作為大數(shù)據(jù)平臺和用戶之間溝通的橋梁，應用系統(tǒng)通過服務接口傳遞請求給大數(shù)據(jù)平臺，大數(shù)據(jù)平臺通過它執(zhí)行相關(guān)請求，反饋給應用系統(tǒng)。

二、視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設中的應用

智慧城市建設離不開大數(shù)據(jù)、云計算等新興信息技術(shù)的支撐和保障，特別是當前視頻監(jiān)控的數(shù)量正在日益增加，視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設中的應用將更加廣泛。通過視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用，可以實現(xiàn)對城市的精細化、智慧化管理，解決交通擁堵、消除安全隱患、提高群眾的安全感、提升城市形象，最終實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

（一）智慧交通

當前我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，機動車保有量持續(xù)上升，城市交通中的矛盾日益突出，交通擁堵、事故頻發(fā)。目前，公安、交通部門已經(jīng)建設了大量的卡口以及電子警察設備，這些設備每天都會記錄數(shù)億條車輛信息、軌跡數(shù)據(jù)。借助視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)，將海量的過車數(shù)據(jù)存儲于視頻大數(shù)據(jù)平臺中，提供高效處理服務。通過迅速處理這些數(shù)據(jù)并進行檢索、分析、統(tǒng)計利用，就能解決當前的交通管理問題，讓機動車合理出行，實現(xiàn)智能交通管理的科學化、精細化。針對卡口等設備記錄的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，采用視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)，由視頻大數(shù)據(jù)平臺來處理，采用分布式計算，各節(jié)點并行處理，提供高效處理服務，將傳統(tǒng)模式處理數(shù)據(jù)時需要分鐘級的計算變?yōu)槊爰?。?jīng)過處理，視頻結(jié)構(gòu)化并轉(zhuǎn)化成完整、有序的信息，從而實現(xiàn)高效的檢索、分析、統(tǒng)計，包括初次過車、行車軌跡、交通事故規(guī)律、道路通行規(guī)律分析，車流量統(tǒng)計、車流量對比、車輛違法規(guī)律統(tǒng)計、特定時段車流量、道路擁堵統(tǒng)計。通過數(shù)據(jù)的動態(tài)分析，實現(xiàn)全面的監(jiān)控，事件的檢測，準確誘導，及時發(fā)布，可以有效遏制交通違法行為的發(fā)生，提高道路流量，減少交通擁堵。通過對視頻數(shù)據(jù)的處理、分析、應用來主導智慧城市公共交通管理、服務和建設，共享利用各類公共交通信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)公共交通的實時監(jiān)控、動態(tài)管理、指揮調(diào)度、應急處理，提升城市交通的科學化、智能化管理水平。

（二）智慧安全

在維護公共安全方面，視頻大數(shù)據(jù)能夠發(fā)揮不可替代的重要作用，有效實現(xiàn)治安防控、預防和打擊犯罪、處置應急突發(fā)事件等。隨著視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)的日趨成熟，徹底改變了以往傳統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)處理模式，我們可以將監(jiān)控捕捉到的視頻數(shù)據(jù)與后臺數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)快速比對，提取其中的人員、物體、行為信息，實現(xiàn)人臉檢測、跟蹤和比對等視頻偵查功能，或者基于以圖搜圖的方式快速搜索嫌疑人或目標，有效打擊犯罪。還可以將海量視頻濃縮、摘要，降低時間成本，提升效率。視頻大數(shù)據(jù)使治安防控模式有所改變，將事后取證向事前預防轉(zhuǎn)變?；谝曨l監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的視頻巡邏，設置人流統(tǒng)計、物品檢測、警戒區(qū)域檢測、人群聚集檢測功能，針對重要場所的實時視頻，通過檢測人群、物品的特征，提高對異常情況的應急處突能力。通過對城市安全數(shù)據(jù)的趨勢研判、預測分析，基于這些分析結(jié)果，可以有目的的部署警力，有效降低城市的犯罪率。

三、視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設中的展望

智慧城市建設的步伐不斷加快，快速增長的視頻圖像數(shù)據(jù)，預示著對視頻大數(shù)據(jù)的訴求越來越強烈。視頻大數(shù)據(jù)將會更多地應用于能源、公共服務、社會管理、教育等方面，部門間的數(shù)據(jù)共享利用將會更加迫切、頻繁，數(shù)據(jù)的標準統(tǒng)一和共享應用成為需要解決的新問題。將海量的數(shù)據(jù)標準化，實現(xiàn)互聯(lián)互通，通過標準化的接口提供共享服務，才能更好地助力智慧城市建設，帶來質(zhì)的飛躍和提升。

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