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視頻大數(shù)據(jù)助力智慧城市全面升級

2017-07-04

  隨著智慧城市建設的不斷深入,,城市數(shù)據(jù)呈爆炸式增長,,我們有理由相信,,我們正在從信息化時代向數(shù)據(jù)化時代演進,,“一切以數(shù)據(jù)說話”,這句話將逐漸深入人心并變?yōu)楝F(xiàn)實,。城市數(shù)據(jù)中,,視頻數(shù)據(jù)占據(jù)80%以上,是體量最大的一類數(shù)據(jù),然而當前我們對視頻數(shù)據(jù)的利用度并不高,?;诖髷?shù)據(jù),我們能夠?qū)⒁曨l數(shù)據(jù)更加有效地利用起來,,在智慧城市建設中發(fā)揮其更大的價值,。

  一、什么是視頻大數(shù)據(jù),?

  基于這個問題,,我們可以從幾個方面來理解。首先,,大家都知道,大數(shù)據(jù)有“4V”特征:Volume(數(shù)據(jù)規(guī)模),、Variety(數(shù)據(jù)類型),、Velocity(處理速度)、Value(數(shù)據(jù)價值),。一,、數(shù)據(jù)規(guī)模,城市數(shù)據(jù)中大部分是視頻數(shù)據(jù),,一個中等城市,,3000路高清視頻,4Mbps碼流,,90天將產(chǎn)生10.8PB的數(shù)據(jù)量,,所以,視頻數(shù)據(jù)基本是PB級別以上,,體量足夠大,;二、數(shù)據(jù)類型,,單就視頻來說就一種類型,,其實不然,視頻中有各種各樣的內(nèi)容信息,,有人,、車、物等信息,,有各種行為信息,。同時,視頻可以有多種來源,,可來自城市管理,、公共安全、企業(yè)、家庭等多種領域,。所以說,,視頻內(nèi)容其實是非常豐富的,當然,,首先我們需要將視頻內(nèi)容信息提取出來,,將“死”的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成“活”的結構化數(shù)據(jù);三,、處理速度,,當前,以Hadoop為代表的大數(shù)據(jù)處理技術發(fā)展非常迅速,,能夠針對海量的結構化,、半結構化、非結構化數(shù)據(jù)提供非常高的處理效率,;四,、數(shù)據(jù)價值,應該說這是今后需要不斷提高的一個點,,視頻大數(shù)據(jù)能夠真正體現(xiàn)價值的地方,,就是將視頻數(shù)據(jù)全面利用起來,為城市的建設,、管理,、安全做出貢獻。

  其次,,在《大數(shù)據(jù)時代》一書中,,指出大數(shù)據(jù)的精髓在于我們分析數(shù)據(jù)時的三個轉(zhuǎn)變,同樣的,,視頻大數(shù)據(jù)也吻合這三個轉(zhuǎn)變:一,、分析數(shù)據(jù)的全集而非數(shù)據(jù)的采樣。針對視頻數(shù)據(jù),,由于體量太大,,而存儲空間有限,往往視頻數(shù)據(jù)的存儲周期較短(比如3個月),。當然,,視頻數(shù)據(jù)中大部分是無效數(shù)據(jù),也是無需長期保存的,,而視頻中的內(nèi)容數(shù)據(jù)卻是有價值的,。所以,如何將視頻中的內(nèi)容數(shù)據(jù)提取出來并沉淀,,是構建視頻大數(shù)據(jù)的基礎,;二、不追求精確性,由于數(shù)據(jù)非常多,,即使出現(xiàn)一些不精確的數(shù)據(jù),,也不會影響分析結果;三,、更加關心相關關系,,而非因果關系,大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢就在于數(shù)據(jù)的關聯(lián)分析,,在關聯(lián)分析中能夠得到很多有用的結果,。

  再次,從整個大數(shù)據(jù)的生態(tài)來看,,數(shù)據(jù)是基礎,,技術是關鍵,服務是核心,。一,、數(shù)據(jù),我們當前有的是海量的視頻數(shù)據(jù),,但這些數(shù)據(jù)更多的是無用的數(shù)據(jù),而我們真正需要的是視頻中的內(nèi)容數(shù)據(jù),,越多越豐富越好,;二、技術,,當前的分布式存儲,、分布式計算、內(nèi)存計算,、圖計算,、全文檢索、機器學習等技術都有全面的發(fā)展,,只要能夠?qū)⑦@些技術運用到視頻大數(shù)據(jù)中就能夠產(chǎn)生效用,;三、數(shù)據(jù)服務,,怎樣讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值,,這才是核心,也是以后發(fā)展的關鍵,,所以說今后數(shù)據(jù)工程師將是最吃香的行業(yè),。

  綜上所述,視頻大數(shù)據(jù)并不只是擁有海量的視頻數(shù)據(jù),,它需要提取海量的視頻內(nèi)容信息,,基于專業(yè)的技術工具,挖掘出價值信息,并為用戶提供更好的服務,。

  二,、視頻大數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀

  在互聯(lián)網(wǎng)及IT領域,大數(shù)據(jù)的發(fā)展已相當成熟,。然而,,在視頻監(jiān)控領域,大數(shù)據(jù)還處于起步階段,。當然,,隨著智慧城市的發(fā)展,視頻大數(shù)據(jù)會逐漸發(fā)展成熟并發(fā)揮越來越重要的作用,。

  首先,,隨著智慧城市建設的不斷深入,視頻大數(shù)據(jù)的需求越來越強烈,。比如:一個區(qū)縣一年的卡口數(shù)據(jù)能夠達到十億級別,,一個地級市一年的卡口數(shù)據(jù)甚至能夠達到百億級別,一個省的數(shù)據(jù)就更大了,,面對如此龐大的數(shù)據(jù),,傳統(tǒng)的系統(tǒng)或工具顯得束手無策,即使一條簡單的查詢命令,,響應時間也會變得非常慢,,更不要說分析、統(tǒng)計等功能了,。同時,,越來越多的用戶對業(yè)務提出了更高的要求,比如公安業(yè)務,,要求能夠從事后分析向事前預測轉(zhuǎn)變,。面對這些問題及需求,必須采用大數(shù)據(jù)來解決,。所以,,在智慧城市建設中,大數(shù)據(jù)已被推到了風口浪尖上,。

  其次,,越來越多的視頻監(jiān)控企業(yè)正在接觸大數(shù)據(jù),并有了初步的探索和應用,。當前的一些大數(shù)據(jù)產(chǎn)品及應用主要有:一,、視頻云存儲,針對海量的視頻,、圖像數(shù)據(jù),,提供百PB的集中存儲能力,。這類產(chǎn)品已有較多的廠商提供,其中,,安防行業(yè)龍頭企業(yè)??低暰驮谝曨l云存儲領域占據(jù)一席之地;二,、云分析,,針對實時視頻圖像、歷史視頻圖像,,提供分布式的視頻結構化能力,。這類產(chǎn)品當前還未在市面上看到;三,、數(shù)據(jù)應用,。交通卡口大數(shù)據(jù)應用,針對海量的卡口數(shù)據(jù)進行快速檢索,、智能研判,、統(tǒng)計分析,部分研判功能可用于刑事案件的偵察及預警,。視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫,,針對海量的案事件數(shù)據(jù)進行快速檢索、分析研判,。這類產(chǎn)品也有較多的廠商在預研并進行試點,。

  三、視頻大數(shù)據(jù)核心技術分析

  在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中,,大數(shù)據(jù)的分析對象主要是日志、用戶行為信息,、網(wǎng)頁索引等數(shù)據(jù),,是計算機可以識別的結構化數(shù)據(jù);而視頻監(jiān)控行業(yè)中,,大數(shù)據(jù)需要分析的對象主要是視頻,、圖片、音頻等非結構化數(shù)據(jù),。所以,,相比互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù),視頻大數(shù)據(jù)有諸多不同的地方,,當然也有諸多可參考借鑒的地方,,畢竟技術是相通的??v觀視頻大數(shù)據(jù),,其主要包含以下核心技術:

  一,、視頻結構化。前面講到,,可以被計算機識別的結構化數(shù)據(jù)是基礎,,然而視頻不屬于這類數(shù)據(jù),所以視頻結構化是需要首先解決的關鍵點,,這也是區(qū)別于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的主要特征,。所謂視頻結構化,就是采用智能分析技術,,從視頻圖像中提取出人,、車、物,、事件等內(nèi)容信息,,這些內(nèi)容信息是可以通過結構化語言來描述、可以被計算機識別的信息,。當積累了大量的視頻內(nèi)容信息,,就有了視頻大數(shù)據(jù)的基礎,可通過專業(yè)的大數(shù)據(jù)處理工具進行分析,、研判,、統(tǒng)計,從中提取出價值信息,。

  二,、大數(shù)據(jù)處理技術。當前主流的大數(shù)據(jù)處理技術是以Hadoop為代表的分布式軟件,,而且在互聯(lián)網(wǎng)及IT領域,,這些技術得到了很好的應用。同樣的,,在視頻大數(shù)據(jù)領域,,可以借鑒這些成熟的處理技術,具體的技術包括分布式文件系統(tǒng),、分布式數(shù)據(jù)庫,、分布式計算、內(nèi)存計算,、圖計算,、流計算、全文檢索等等,。

  三,、數(shù)據(jù)分析模型。有了海量的數(shù)據(jù)而無法提取其中的價值,,那么這就是一堆沒用的數(shù)據(jù),。所以說,,在大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)分析工程師的地位將變得越來越重要,。數(shù)據(jù)分析工程師需要深入了解業(yè)務,,構建數(shù)據(jù)分析模型,從海量數(shù)據(jù)中挖掘出價值信息,。數(shù)據(jù)分析模型將是其中的核心要點,,是實現(xiàn)業(yè)務深度應用的關鍵。

  四,、視頻大數(shù)據(jù)面臨的問題

  隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展,,許多問題逐漸暴露出來,主要表現(xiàn)在以下幾點:

  (1)智能分析技術不夠成熟,?;谥悄芊治黾夹g的視頻結構化是實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析的基礎,當前,,交通卡口的車輛信息提取技術較為成熟,,但是,像人體信息提取,、物體信息提取,、人臉比對等技術還不夠成熟。

  (2)數(shù)據(jù)應用不夠深入,。當整合足夠多的數(shù)據(jù)后,,如何構建數(shù)據(jù)分析模型,如何契合業(yè)務應用挖掘價值信息,,當前還處于萌芽階段,。當然,其中也有一些可以借鑒的例子,,比如卡口大數(shù)據(jù)系統(tǒng),,它可以對過車數(shù)據(jù)進行深度的智能研判:區(qū)域碰撞、軌跡分析,、跟車研判等,基于這些研判功能,,有助于刑偵破案效率的大幅提升,。

  (3)數(shù)據(jù)共享不夠廣泛。特別是政府,、公安,、交通等部門中,信息孤島普遍存在,,這主要是由于體制問題造成的,,并不是技術上的問題,,很難由企業(yè)來改變這個現(xiàn)狀,只能由相關部門貫徹推行并作出改變,。

  (4)標準化建設不夠全面,。這主要是由于大數(shù)據(jù)還處于起步階段,還需要更深入的探索和嘗試,。在標準化建設方面,,如數(shù)據(jù)標準規(guī)范、互聯(lián)互通標準規(guī)范,、數(shù)據(jù)應用模式標準規(guī)范等,,需要不斷進行總結,并逐漸標準化,。

  五,、視頻大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢

  在視頻監(jiān)控行業(yè)未來的發(fā)展中,大數(shù)據(jù)勢必會占據(jù)越來越重要的地位,。面對發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題,,需要不斷加以解決并完善。

  (1)技術創(chuàng)新,。首先,,視頻結構化,通過智能化技術,,能夠從視頻圖像中提取出人,、車、物等特征信息,,通過提取并整合這些信息,,能夠方便的對視頻數(shù)據(jù)進行檢索、以圖搜圖,、深度關聯(lián)分析,。當這些技術得以實現(xiàn),視頻數(shù)據(jù)的應用效率會大幅提升,,而且可以為視頻數(shù)據(jù)的深入應用奠定基礎,。其次,大數(shù)據(jù)處理技術,。視頻數(shù)據(jù)結構化后,,成為可以被計算機識別的數(shù)據(jù),當越來越多的數(shù)據(jù)匯集之后,,傳統(tǒng)的技術或系統(tǒng)已無法進行有效處理,,此時,必須采用大數(shù)據(jù)技術才能對這些海量的數(shù)據(jù)進行處理,。大數(shù)據(jù)技術包括分布式文件系統(tǒng),、分布式數(shù)據(jù)庫,、全文搜索引擎、分布式計算,、內(nèi)存計算,、流計算等,具備優(yōu)異的可靠性,、擴展性及處理性能,,能夠針對海量數(shù)據(jù)進行快速分析、挖掘,,為用戶提供更好的服務,。

  (2)業(yè)務創(chuàng)新。有了經(jīng)過結構化后的海量視頻數(shù)據(jù),,通過大數(shù)據(jù)技術,,可以對這些海量數(shù)據(jù)進行深度挖掘,可以做到預測及趨勢分析,,當然相關的數(shù)據(jù)分析模型還需要不斷探索和創(chuàng)新,。如公安部門,視頻偵查在當前來說只能是一種輔助手段,,如果采用大數(shù)據(jù)技術后能夠進行預測預警,,那么視頻偵查將會成為一種非常重要的手段,通過視偵技術,,能夠減少案件發(fā)生率,、提高破案率。

  (3)體制改善,。更多的數(shù)據(jù)能夠產(chǎn)生更大的價值,,為了能夠整合更多的數(shù)據(jù),必須消除信息孤島,,而這一現(xiàn)象在政府部門是客觀存在的一個難題,。當然,在智慧城市的推動下,,這一局面已有所改觀,,越來越多的政府部門意識到數(shù)據(jù)共享的重要性。但是,,要真正實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的集中和共享,,還有很長的路要走。

  (4)標準完善,。海量數(shù)據(jù)的整合離不開標準化的過程,在標準化過程中,,需要重點考慮以下幾點:一,、數(shù)據(jù)結構化標準規(guī)范,,包括哪些數(shù)據(jù)需要結構化、結構化的數(shù)據(jù)如何表示,、如何設計字典規(guī)范,、如何設計數(shù)據(jù)庫表等等,通過標準的結構化數(shù)據(jù),,所有系統(tǒng)都能夠識別并處理,;二、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通標準規(guī)范,,包括平臺與前端之間如何互聯(lián)互通,、平臺與平臺之間如何互聯(lián)互通等。前端可以對視頻數(shù)據(jù)進行結構化,,后臺也可以對視頻數(shù)據(jù)進行結構化,,前端和后臺需要相互協(xié)作,那么前端如何告知后臺哪些數(shù)據(jù)已經(jīng)結構化了,,哪些數(shù)據(jù)還需進一步結構化,,就需要標準來規(guī)范;三,、數(shù)據(jù)應用的標準規(guī)范,,包括數(shù)據(jù)的服務模式、類型,、規(guī)則等等,。如大數(shù)據(jù)平臺對海量數(shù)據(jù)進行清洗分類、深度挖掘之后,,需要對上層的業(yè)務應用提供服務,,這種服務就需要通過標準化的接口提供出去。

  六,、視頻大數(shù)據(jù)對智慧城市的作用

  視頻大數(shù)據(jù)的建設對智慧城市的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

  一,、民生服務。在我們城市的大街小巷,、商場,、飯店等地方,布滿了大大小小的攝像頭,,基于這么多監(jiān)控點位產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),,可以選擇性的開放一些數(shù)據(jù)給公眾,為城市公民提供更好的“衣食住行”相關的服務,,比如實時的交通路網(wǎng)信息,、商場的實時人流狀況以及“透明廚房”等等。

  二、城市安全,。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是平安城市建設的重要組成部分,,視頻大數(shù)據(jù)使平安城市向“智慧型”轉(zhuǎn)變。隨著視頻大數(shù)據(jù)的逐漸發(fā)展,,在治安防控,、刑偵辦案中出現(xiàn)了更多創(chuàng)新型的應用。首先,,辦案效率極大提升,。當前,我們更多的是通過人工查看的方式在視頻中尋找線索,,效率低,,人力消耗大;而通過視頻大數(shù)據(jù),,我們可以像“百度”等搜索引擎一樣快速搜索線索,,可基于視頻圖像中的人員信息、車輛信息,、物體信息,、行為信息,或者基于以圖搜圖的方式快速搜索嫌疑目標,。所以,,在智慧型平安城市的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設中,已經(jīng)從原先高清系統(tǒng)的“看得清,、看得明”向基于大數(shù)據(jù)的“找得快,、找得準”轉(zhuǎn)變。其次,,事后取證向事前預防轉(zhuǎn)變,。我們當前擁有了大量的視頻,但都是用于事后取證,,顯然無法對犯罪預防起到積極的作用,。而基于視頻大數(shù)據(jù),可以對城市的犯罪做出趨勢研判,、預測分析,,基于這些分析結果,可以有目的的部署警力,,這樣可以在有限的人力下有效降低城市的犯罪率,。

  三、可視化管理,。視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到今天,,可視化管理變得愈發(fā)重要,。在交通、金融,、電力,、能源、校園,、醫(yī)療等等領域,可視化管理都變成了不可或缺的一部分,。當然,,當前的可視化管理更多地還是靠人工在后臺實時監(jiān)看,效率并不高,?;谝曨l大數(shù)據(jù),可以將可視化管理提升一個高度,,使前端的那些“眼睛”變得更加智慧,,實現(xiàn)自動監(jiān)看,釋放人力,。同時,,區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控點位可實現(xiàn)智慧聯(lián)動,提升管理效率,。

  總之,,在智慧城市建設中,視頻大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享更加廣泛,、深度應用更加豐富,。

  七、結語

  視頻大數(shù)據(jù)能夠為用戶構建更加智慧的系統(tǒng),,提供更具價值的服務,。在智慧城市中,快速增長的視頻圖像數(shù)據(jù),、不斷涌現(xiàn)的用戶需求,,預示著對視頻大數(shù)據(jù)的訴求越來越強烈,同時,,也有越來越多的企業(yè)涉足大數(shù)據(jù),,并有了初步的積累和應用。視頻大數(shù)據(jù)不同于互聯(lián)網(wǎng)領域的大數(shù)據(jù),,它對智能分析技術有著更高的要求,,智能分析技術是實現(xiàn)視頻大數(shù)據(jù)的基礎,此外,,大數(shù)據(jù)處理技術可借鑒互聯(lián)網(wǎng)領域的成功經(jīng)驗,,業(yè)務的深度理解及數(shù)據(jù)分析模型的構建對數(shù)據(jù)工程師提出了更高的要求,數(shù)據(jù)分析模型是實現(xiàn)大數(shù)據(jù)應用價值的核心關鍵。當然,,視頻大數(shù)據(jù)目前還處于起步階段,,面臨著諸多問題,包括智能分析技術不夠成熟,、數(shù)據(jù)應用不夠深入,、數(shù)據(jù)共享不夠廣泛、標準化建設不夠全面等,。在未來的發(fā)展中,,需要不斷解決這些問題并加以完善,包括技術創(chuàng)新,、業(yè)務創(chuàng)新,、體制改善、標準完善,。只有更加成熟的視頻大數(shù)據(jù),,才能體現(xiàn)出更多的優(yōu)勢,發(fā)揮更大的價值,。隨著視頻大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展成熟,,它必將給智慧城市發(fā)展建設帶來質(zhì)的提升。


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