智慧城市中的視頻綜合管理平臺(tái)

□ 文/黎志展

隨著城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速，以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的深度應(yīng)用，各行各業(yè)對(duì)視頻聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)的智能化、網(wǎng)格化、數(shù)字化的要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)有的圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)正逐漸成為整個(gè)視頻體系的瓶頸，視頻聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)已逐步從原來(lái)的單一的安全防范系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅芨鼜?qiáng)、質(zhì)量更高、智能開(kāi)放的智能合成管理平臺(tái)。

采用全新第四代先進(jìn)技術(shù)，支撐大規(guī)模的視頻生態(tài)應(yīng)用，融合視頻聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)維管理、安全管控、應(yīng)用管理四大業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)橫向管理、縱向保障的“天鵝星”框架。平臺(tái)通過(guò)技術(shù)賦能支撐大規(guī)模的視頻應(yīng)用生態(tài)，滿足新型智能應(yīng)用數(shù)據(jù)和服務(wù)需求，并通過(guò)完善的安全管理體系確保公共安全視頻資源的數(shù)據(jù)安全。

產(chǎn)品框架

關(guān)鍵問(wèn)題及技術(shù)解析

公共安全圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字，從小規(guī)模聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到跨平臺(tái)、超大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)，從支撐傳統(tǒng)的查、錄、播、控等傳統(tǒng)應(yīng)用到支撐人臉識(shí)別、車輛識(shí)別等各種智能應(yīng)用的發(fā)展過(guò)程。雖然功能和性能均得到了大幅度提升，但因技術(shù)迭代、系統(tǒng)煙囪等受迫因素制約，平臺(tái)仍然在可用性、可管理性、開(kāi)放性、智能性和安全性方面存在不足。

可用性

圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)管理及應(yīng)用涉及眾多軟硬件及網(wǎng)絡(luò)資源或相關(guān)設(shè)施，包括前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及信令控制、媒體轉(zhuǎn)發(fā)、錄像存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)、web應(yīng)用等平臺(tái)設(shè)備， 需要持續(xù)提供視頻采集、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)等大規(guī)模、高吞吐能力，并維持較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。目前，絕大部分圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)產(chǎn)品一旦內(nèi)部組件某節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，將導(dǎo)致大規(guī)模的業(yè)務(wù)癱瘓。

可管理性

隨著視頻聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，視頻質(zhì)量保障的難度越來(lái)越高，設(shè)備故障、軟件故障、網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)和安全缺陷都有可能影響圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)階段，圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)通常沒(méi)有配套完備的運(yùn)維管理和安全管控系統(tǒng)，對(duì)故障的分析仍主要停留于監(jiān)控在線、圖像質(zhì)量的診斷，缺乏對(duì)底層運(yùn)行設(shè)備及傳輸網(wǎng)絡(luò)、安全防護(hù)的一體化監(jiān)測(cè)，不具備體系化預(yù)警、發(fā)現(xiàn)、分析、定位、處置故障的能力，運(yùn)維工作較為復(fù)雜。同時(shí)，很多用戶甚至完全以來(lái)廠商或集成商的技術(shù)力量支撐平臺(tái)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦人員流失，平臺(tái)服務(wù)不可持續(xù)，安保信息人為泄密也難以防范。

開(kāi)放性

現(xiàn)有的圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)建設(shè)大多數(shù)是伴隨前端設(shè)備建設(shè)的，出于壓降投資或項(xiàng)目交付等因素考慮，大部分用戶選用設(shè)備廠商或集成商提供的圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)。類似產(chǎn)品主要以滿足項(xiàng)目需求為目標(biāo)，聯(lián)網(wǎng)管理和應(yīng)用大多是集成的，開(kāi)放性設(shè)計(jì)不足。其他應(yīng)用如果需要獲取視頻資源或提供視頻應(yīng)用，需要建設(shè)國(guó)標(biāo)網(wǎng)關(guān)，通過(guò)國(guó)標(biāo)協(xié)議獲取視頻資源，還要開(kāi)發(fā)查錄播控等基礎(chǔ)應(yīng)用，二次開(kāi)發(fā)難度大，門檻高，很難形成大規(guī)模應(yīng)用生態(tài)。視頻系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，用戶容易被設(shè)備平臺(tái)廠商綁架，導(dǎo)致系統(tǒng)需求擴(kuò)展更新受限，總體升級(jí)成本不可控制。

智能性

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能在警務(wù)實(shí)戰(zhàn)中的大規(guī)模應(yīng)用，現(xiàn)有圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)專注于傳統(tǒng)單一型視頻聯(lián)網(wǎng)共享的運(yùn)作模式需要轉(zhuǎn)型升級(jí)，以滿足智能感知、采集網(wǎng)感知信息的獲取和共享需要。

安全性

公共安全圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)管理的視頻資源覆蓋了城市主干道、重點(diǎn)公共場(chǎng)所等敏感區(qū)域。視頻圖像的采集、傳輸、存儲(chǔ)和應(yīng)用均涉及公共安全的敏感信息、嚴(yán)密可靠的安全管控應(yīng)該是系統(tǒng)的重要組成部分。目前，圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)的安全管理普遍基于簡(jiǎn)單口令模式，在前端設(shè)備接入、視頻傳輸、用戶訪問(wèn)等環(huán)節(jié)缺乏嚴(yán)密的認(rèn)證機(jī)制，攝像頭被入侵、劫持、非法控制、惡意訪問(wèn)、數(shù)據(jù)泄露等安全問(wèn)題屢有發(fā)生。建立全方位、多層次的安全體系，適應(yīng)越來(lái)越復(fù)雜的使用環(huán)境成為圖像聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)發(fā)展的必然。

產(chǎn)品核心技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)

平臺(tái)充分利用底層的各項(xiàng)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源，靈活構(gòu)建視頻應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)具備應(yīng)用輕量級(jí)的程序運(yùn)行環(huán)境承載能力、應(yīng)用集群的松耦合和資源動(dòng)態(tài)彈性伸縮的能力、實(shí)現(xiàn)可視化運(yùn)維和自動(dòng)化管控的能力、實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自動(dòng)化部署和升級(jí)的能力，從而解決了程序運(yùn)行環(huán)境平臺(tái)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施資源調(diào)用的需求，程序運(yùn)行環(huán)境平臺(tái)將數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)化成為一個(gè)更加靈活高效的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)，其開(kāi)放性和兼容性契合了數(shù)據(jù)中心對(duì)異構(gòu)、大規(guī)模、可移植、互操作等方面的需求，程序運(yùn)行環(huán)境技術(shù)為云計(jì)算的實(shí)施提供了強(qiáng)有力的支撐。

基于Docker的容器輕量化資源管理技術(shù)

平臺(tái)通過(guò)容器輕量化資源管理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高并發(fā)、分布式等快速秒級(jí)創(chuàng)建、動(dòng)態(tài)編排和管理，從而滿足軟件的快速部署、動(dòng)態(tài)資源分配等需求。

容器輕量化資源管理技術(shù)具備以下技術(shù)特點(diǎn)：

輕量級(jí)

應(yīng)用程序可以通過(guò)打包進(jìn)入容器，以鏡像的方式運(yùn)行。一臺(tái)物理機(jī)器上可以同時(shí)運(yùn)行成百上千個(gè)容器，計(jì)算粒度足夠小。

快速部署

容器的啟動(dòng)在秒級(jí)實(shí)現(xiàn)，比傳統(tǒng)的虛擬機(jī)要快。

省資源

容器對(duì)系統(tǒng)資源的利用率比較高，系統(tǒng)開(kāi)銷小、接近物理機(jī)的性能，因此適合大數(shù)據(jù)和高性能計(jì)算應(yīng)用。

易于擴(kuò)展和遷移

容器幾乎可以在任意的平臺(tái)上運(yùn)行，包括物理機(jī)、虛擬機(jī)、公有云、私有云、個(gè)人電腦、服務(wù)器等。

基于微服務(wù)技術(shù)框架的應(yīng)用構(gòu)建

平臺(tái)將采用微服務(wù)理念來(lái)構(gòu)建，系統(tǒng)中的各個(gè)微服務(wù)獨(dú)立部署，各個(gè)微服務(wù)之間是松耦合的，服務(wù)間通過(guò)語(yǔ)言無(wú)關(guān)、平臺(tái)無(wú)關(guān)的RESTful API機(jī)制進(jìn)行通信，提供較好的兼容性和靈活性。另外，微服務(wù)可通過(guò)最佳及最合適的不同的編程語(yǔ)言與工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)，能夠做到有的放矢地解決針對(duì)性問(wèn)題。

產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)

視頻聯(lián)網(wǎng)智能合成管理平臺(tái)架構(gòu)如圖所示：

感知層：平臺(tái)主要聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括攝像機(jī)、抓拍設(shè)備、卡口等設(shè)備,可對(duì)前端攝設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)維、安全管理。

傳輸層：視頻圖像數(shù)據(jù)可通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻圖像的數(shù)據(jù)傳輸。

服務(wù)層：平臺(tái)提供滿足國(guó)標(biāo)要求的前端提供直接視頻接入服務(wù)和非國(guó)標(biāo)前端轉(zhuǎn)發(fā)接入，同時(shí)提供視頻解碼、轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)服務(wù)。對(duì)于視頻前端，提供接入認(rèn)證服務(wù)，進(jìn)行前端設(shè)備的接入認(rèn)證，對(duì)聯(lián)網(wǎng)視頻前端提供在線配置、系統(tǒng)管理、后臺(tái)管理等服務(wù)。

應(yīng)用層：針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、線索翻查、視頻上墻、電子地圖、視頻管理、系統(tǒng)管理、通知公告、數(shù)據(jù)挖掘分析、安全管理、運(yùn)維管理等應(yīng)用功能。

視頻共享平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，滿足管理人員遠(yuǎn)程辦公和遠(yuǎn)程管理的需要；采用面向服務(wù)的架構(gòu)和動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)，遵循應(yīng)用模塊動(dòng)態(tài)擴(kuò)展機(jī)制，采用相當(dāng)于J2EE架構(gòu)平臺(tái)，平臺(tái)主要構(gòu)建在安全、穩(wěn)定的主流操作系統(tǒng)和中間件上，提供開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)的接口。

產(chǎn)品典型應(yīng)用場(chǎng)景

公共安全

實(shí)現(xiàn)“全網(wǎng)透明化運(yùn)維監(jiān)測(cè)、智能預(yù)警告警、故障精確定位、故障及時(shí)處理、服務(wù)質(zhì)量量化統(tǒng)計(jì)、資源檔案統(tǒng)一管理”，為公共安全視頻應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性提供有力保障，并結(jié)合GIS系統(tǒng)，形成完整的視頻運(yùn)行管理體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻系統(tǒng)及其基礎(chǔ)支撐運(yùn)行環(huán)境的可視、可控、可管理，持續(xù)提升視頻系統(tǒng)的整體運(yùn)行管理水平。將城市治安監(jiān)控建設(shè)從單獨(dú)的公安部門的應(yīng)用，逐漸走向多業(yè)務(wù)、城市及的視頻監(jiān)控綜合管理及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)城市“大監(jiān)控、大安防”的構(gòu)建，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的互聯(lián)互通和實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。

智慧銀行

平臺(tái)整合視頻監(jiān)控、對(duì)講設(shè)備、門禁設(shè)備等設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用和運(yùn)維管理，同時(shí)針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行多樣化的AI應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、數(shù)據(jù)化、流程化的主動(dòng)全面的運(yùn)維突破。建設(shè)全市系統(tǒng)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的視頻智能監(jiān)控管理體系，實(shí)現(xiàn)各級(jí)分管的行領(lǐng)導(dǎo)、安全保衛(wèi)部門、相關(guān)業(yè)務(wù)管理部門等授權(quán)用戶對(duì)遠(yuǎn)程分支機(jī)構(gòu)的工作情況的隨時(shí)監(jiān)督抽查，對(duì)銀行員工的工作狀態(tài)、服務(wù)質(zhì)量、辦理業(yè)務(wù)等過(guò)程中的主、客戶行為實(shí)施有效監(jiān)督，擴(kuò)大管理半徑，提高集約化管理水平。

結(jié)束語(yǔ)

大數(shù)據(jù)時(shí)代，伴隨物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、仿生感知、AIOPS等技術(shù)的不斷應(yīng)用，智慧城市建設(shè)將大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)，積極推進(jìn)信息資源數(shù)據(jù)交換和共享體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智慧城市與智能視頻大數(shù)據(jù)接軌。同時(shí)隨著視頻大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷成熟，尤其是隨著在處理視頻、圖片等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)方面的能力不斷提高，通過(guò)各種業(yè)務(wù)模型、行為分析等技術(shù)結(jié)合海量數(shù)據(jù)對(duì)視頻內(nèi)信息進(jìn)行智能分析識(shí)別，整合更多的社會(huì)資源信息，為客戶提供更加便捷高效的視頻大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。