基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的視頻監(jiān)控應(yīng)用研究與探索

何志濤+田鐵紅+孫世臻+高鵬

摘要：隨著智慧城市、智能交通的迅速發(fā)展，視頻監(jiān)控在安防領(lǐng)域中的作用日益凸顯，但同時產(chǎn)生了海量的視頻和圖像數(shù)據(jù)，面臨海量數(shù)據(jù)的存儲、共享、安全及分析利用等難關(guān)。大數(shù)據(jù)技術(shù)和視頻監(jiān)控的結(jié)合，可以實現(xiàn)海量視頻數(shù)據(jù)的存儲和再分析利用，形成一個完整的大數(shù)據(jù)閉環(huán)應(yīng)用，為視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)創(chuàng)造更加智能高效安全的使用方式和提供更具方向性的決策。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；大數(shù)據(jù)；分析

中圖分類號：TP277 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0095-02

1 前言

視頻監(jiān)控作為[1]技術(shù)安全防范最有力的手段應(yīng)用于公安、安防、交通等多個行業(yè)部門，如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和發(fā)揮迅速增長的視頻數(shù)據(jù)本身的潛在價值還需要進一步探索。本文從如何運用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決當(dāng)前海量視頻數(shù)據(jù)處理所面臨的安全存儲、數(shù)據(jù)處理等需求提出筆者的見解和思路。

2 安防大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

隨著智慧城市的建設(shè)，國內(nèi)安防行業(yè)對大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在在智能交通、平安城市、公安執(zhí)法等領(lǐng)域。

2.1 智能交通

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+交通”的發(fā)展，智能交通大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸凸顯它的優(yōu)勢，一方面有效的提高交通管理部門的決策能力和管理交通的能力，另一方面通過大數(shù)據(jù)采集分析為交通管理、刑偵稽查、交通違法管理提供重要的線索和數(shù)據(jù)信息。智能交通管理系統(tǒng)[2]的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在集成性、預(yù)測性、主動性、實時性等方面，即集成了眾多交通管理功能，并基于全面的檢測信息及預(yù)測分析進行主動性交通管理，擺脫被動適應(yīng)性管理的滯后性。

2.2 平安城市

隨著平安城市的不斷建設(shè)，高清、超高清前端攝像機和公安智能化實戰(zhàn)應(yīng)用在平安城市建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。用戶對清晰度的要求直接導(dǎo)致了視頻數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長，這就更加催生了具備海量存儲和高速讀寫性能的云存儲系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，以應(yīng)對PB級的視頻存儲需求。[3]

2.3 公安執(zhí)法

新形勢下的公安工作離不開大數(shù)據(jù)的支撐，公安基礎(chǔ)信息化[4]更是大數(shù)據(jù)的挖掘和深度應(yīng)用。但隨著“信息爆炸”時代的來臨，數(shù)據(jù)采集不足、數(shù)據(jù)質(zhì)量失真、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)孤島、數(shù)據(jù)挖掘不夠等問題也成為公安信息化建設(shè)中未來重點關(guān)注的內(nèi)容。綜上所述，平安城市、智慧交通、公安執(zhí)法等對視頻監(jiān)控大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求越來越大，但是在運用的同時也產(chǎn)生在海量視頻數(shù)據(jù)的存儲、分析和安全等方面的問題。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在視頻監(jiān)控應(yīng)用研究

3.1 視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

視頻數(shù)據(jù)挖掘部分技術(shù)已經(jīng)到了較成熟的規(guī)?；瘧?yīng)用階段，比如車牌識別技術(shù)、視頻入侵檢測技術(shù)。它其實就是對大量無效數(shù)據(jù)中的有效數(shù)據(jù)挖掘、對以往數(shù)據(jù)的規(guī)律總結(jié)和對將來數(shù)據(jù)的量化和有效預(yù)期。

視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)量很龐大，但是用戶真正需要的信息可能只是其中的一小部分，這就需要利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)從靜態(tài)的、事后取證變成動態(tài)的、實時預(yù)防和告警，能夠識別并作出正確的判斷，為人們提供最為有效、及時的快速反應(yīng)措施。

3.2 視頻數(shù)據(jù)云存儲技術(shù)應(yīng)用

大容量、高并發(fā)的視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)需要解決監(jiān)控業(yè)務(wù)特色的存儲機制的完備性、存儲標(biāo)準(zhǔn)以及在時間和空間上的可使用性等問題上滿足大容量、高并發(fā)等大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)下的監(jiān)控存儲系統(tǒng)的要求。將云存儲核心技術(shù)框架與視頻監(jiān)控行業(yè)特性結(jié)合。前端攝像機在錄像時即可產(chǎn)生基礎(chǔ)的智能化結(jié)構(gòu)信息，云存儲負(fù)責(zé)視頻錄像數(shù)據(jù)和智能結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲，同時也可以對視頻畫面做基礎(chǔ)的剝離和提取，云計算直接從云存儲中獲取剝離的畫面數(shù)據(jù)和智能結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)用于進一步的分析計算。

3.3 視頻圖像信息庫建設(shè)

視頻圖像信息庫[5]除了能提供傳統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)庫的存儲、點播服務(wù)外，還能實現(xiàn)視頻圖像信息索引自動生成、關(guān)鍵字模糊查詢、視頻摘要和抽取、分級分區(qū)域視頻共享及安全審計、視頻數(shù)據(jù)自動分析等功能，還可以與公安智能化實戰(zhàn)應(yīng)用平臺無縫對接，實現(xiàn)智能處警。目前廣泛應(yīng)用視頻圖像信息庫技術(shù)的是智能交通領(lǐng)域的電子卡口和治安領(lǐng)域的多媒體人口信息等應(yīng)用。

3.4 數(shù)據(jù)加密安全應(yīng)用

2016年10月22日，Dynamic Network Service[6]遭受了一次大規(guī)模的DDos攻擊，包括 Twitter、亞馬遜等知名網(wǎng)站受到影響。負(fù)責(zé)此次調(diào)查的 Flash Point 公司發(fā)現(xiàn)，中國杭州的DVR生產(chǎn)商“雄邁科技”生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)攝像設(shè)備參與了此次攻擊，并且這些設(shè)備的默認(rèn)密碼統(tǒng)一且無法修改。此次事件對雄邁科技聲譽造成影響，導(dǎo)致了超過400萬臺產(chǎn)品被召回。

視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)常用常見的數(shù)據(jù)安全保護技術(shù)有數(shù)據(jù)備份、雙機容錯、nas、數(shù)據(jù)遷移、異地容災(zāi)、san等技術(shù)。數(shù)據(jù)安全保護層面，采用鏈路加密技術(shù)，有效防止視頻在傳輸過程中被竊取。對需要加密的數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中進行加密，存儲時宜采用3DES、密鑰長度為128位的高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）、SCB2算法等進行加密；傳輸過程中宜采用RSA（1024位或2048位）對會話密鑰進行加密，傳輸內(nèi)容宜采用數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES）、3DES、AES（128位）等算法加密。

4 發(fā)展與展望

隨著智慧城市的不斷建設(shè)發(fā)展，智能交通、社會安防等行業(yè)中海量視頻數(shù)據(jù)中的內(nèi)容的價值式非常高的，有效地對存儲內(nèi)容的智能管理成為視頻監(jiān)控市場的迫切需求。而大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)實時智能分析和數(shù)據(jù)挖掘，讓視頻監(jiān)控從人工抽檢，進步到高效事前預(yù)警、事后分析，實現(xiàn)智能化的信息分析、預(yù)測，為視頻監(jiān)控領(lǐng)域業(yè)務(wù)帶來革命性的轉(zhuǎn)變。

5 結(jié)語

隨著云計算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的廣闊發(fā)展路徑已經(jīng)顯現(xiàn)。雖然發(fā)展過程中會面臨一系列技術(shù)難關(guān)有待攻克，但是筆者認(rèn)為大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用需要不斷地探索和挖掘，讓我們可以更加有效的進行系統(tǒng)建設(shè)和數(shù)據(jù)分析，促進視頻監(jiān)控和大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合，為社會安防行業(yè)的發(fā)展指明更加明確的方向，促進社會和諧發(fā)展。

參考文獻

[1]程學(xué)旗，靳小龍，王元卓，等.大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和分析技術(shù)綜述[J].軟件學(xué)報， 2014（9）：1889-1908.

[2]陸化普，李瑞敏.城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].工程研究-跨學(xué)科視野中的工程，2014（1）：6-19.

[3]劉成龍.平安城市建設(shè)中大數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用[J].科技傳播，2015，7（21）.

[4]張兆端.關(guān)于公安大數(shù)據(jù)建設(shè)的戰(zhàn)略思考[J].中國人民公安大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）， 2014，30（4）.

[5]蔣樂中，趙問道.視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫總體架構(gòu)分析[J].中國安防，2014（7）：63-65.

[6]滕征岑，孫忠偉，吳強，等.大中型跨國企業(yè)廣域網(wǎng)鏈路加密系統(tǒng)研究[J].信息安全與通信保密，2015（10）：84-85.