弘度讲堂 | 大数据时代下的视频智能合成管理平台

本期主讲人：弘度科技技术部副经理  黎志展

随着城市数字化转型的加速，以及物联网、云计算、大数据等技术的深度应用，各行各业对视频联网管理平台的智能化、网格化、数字化的要求也越来越高。现有的图像联网管理平台正逐渐成为整个视频体系的瓶颈，视频联网管理平台已逐步从原来的单一的安全防范系统转变为性能更强、质量更高、智能开放的智能合成管理平台。

一、简介

采用全新第四代先进技术，支撑大规模的视频生态应用，融合视频联网、运维管理、安全管控、应用管理四大业务数据，实现横向管理、纵向保障的“天鹅星”框架。平台通过技术赋能支撑大规模的视频应用生态，满足新型智能应用数据和服务需求，并通过完善的安全管理体系确保公共安全视频资源的数据安全。

产品框架

二、关键问题及技术解析

公共安全图像联网管理平台经历了从模拟到数字，从小规模联网发展到跨平台、超大规模联网，从支撑传统的查、录、播、控等传统应用到支撑人脸识别、车辆识别等各种智能应用的发展过程。虽然功能和性能均得到了大幅度提升，但因技术迭代、系统烟囱等受迫因素制约，平台仍然在可用性、可管理性、开放性、智能性和安全性方面存在不足，主要制约因素如下：

1)  可用性

图像联网管理平台管理及应用涉及众多软硬件及网络资源或相关设施，包括前端设备、网络设备及信令控制、媒体转发、录像存储、数据库、web应用等平台设备， 需要持续提供视频采集、转发、存储等大规模、高吞吐能力，并维持较高的系统稳定性和可靠性。目前，绝大部分图像联网管理平台产品一旦内部组件某节点发生故障，将导致大规模的业务瘫痪。

2)  可管理性

随着视频联网规模的不断扩大，视频质量保障的难度越来越高，设备故障、软件故障、网络波动和安全缺陷都有可能影响图像联网管理平台的稳定运行。现阶段，图像联网管理平台通常没有配套完备的运维管理和安全管控系统，对故障的分析仍主要停留于监控在线、图像质量的诊断，缺乏对底层运行设备及传输网络、安全防护的一体化监测，不具备体系化预警、发现、分析、定位、处置故障的能力，运维工作较为复杂。同时，很多用户甚至完全以来厂商或集成商的技术力量支撑平台的正常运转，一旦人员流失，平台服务不可持续，安保信息人为泄密也难以防范。

3)   开放性

现有的图像联网管理平台建设大多数是伴随前端设备建设的，出于压降投资或项目交付等因素考虑，大部分用户选用设备厂商或集成商提供的图像联网管理平台。类似产品主要以满足项目需求为目标，联网管理和应用大多是集成的，开放性设计不足。其他应用如果需要获取视频资源或提供视频应用，需要建设国标网关，通过国标协议获取视频资源，还要开发查录播控等基础应用，二次开发难度大，门槛高，很难形成大规模应用生态。视频系统升级时，用户容易被设备平台厂商绑架，导致系统需求扩展更新受限，总体升级成本不可控制。

4)  智能性

随着大数据、物联网、人工智能在警务实战中的大规模应用，现有图像联网管理平台专注于传统单一型视频联网共享的运作模式需要转型升级，以满足智能感知、采集网感知信息的获取和共享需要。

5)  安全性

公共安全图像联网管理平台管理的视频资源覆盖了城市主干道、重点公共场所等敏感区域。视频图像的采集、传输、存储和应用均涉及公共安全的敏感信息、严密可靠的安全管控应该是系统的重要组成部分。目前，图像联网管理平台的安全管理普遍基于简单口令模式，在前端设备接入、视频传输、用户访问等环节缺乏严密的认证机制，摄像头被入侵、劫持、非法控制、恶意访问、数据泄露等安全问题屡有发生。建立全方位、多层次的安全体系，适应越来越复杂的使用环境成为图像联网管理平台发展的必然。

三、产品核心技术

1)  云计算技术

平台充分利用底层的各项计算、存储和网络资源，灵活构建视频应用，实现具备应用轻量级的程序运行环境承载能力、应用集群的松耦合和资源动态弹性伸缩的能力、实现可视化运维和自动化管控的能力、实现平台自动化部署和升级的能力，从而解决了程序运行环境平台对基础设施资源调用的需求，程序运行环境平台将数据中心转化成为一个更加灵活高效的业务应用平台，其开放性和兼容性契合了数据中心对异构、大规模、可移植、互操作等方面的需求，程序运行环境技术为云计算的实施提供了强有力的支撑。

2)  基于Docker的容器轻量化资源管理技术

平台通过容器轻量化资源管理技术来实现高并发、分布式等快速秒级创建、动态编排和管理，从而满足软件的快速部署、动态资源分配等需求。

容器轻量化资源管理技术具备以下技术特点：

1.轻量级

应用程序可以通过打包进入容器，以镜像的方式运行。一台物理机器上可以同时运行成百上千个容器，计算粒度足够小。

2.快速部署

容器的启动在秒级实现，比传统的虚拟机要快。

3.省资源

容器对系统资源的利用率比较高，系统开销小、接近物理机的性能，因此适合大数据和高性能计算应用。

4.易于扩展和迁移

容器几乎可以在任意的平台上运行，包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等。

3)  基于微服务技术框架的应用构建

平台将采用微服务理念来构建，系统中的各个微服务独立部署，各个微服务之间是松耦合的，服务间通过语言无关、平台无关的RESTful API机制进行通信，提供较好的兼容性和灵活性。另外，微服务可通过最佳及最合适的不同的编程语言与工具进行开发，能够做到有的放矢地解决针对性问题。

四、产品系统架构

视频联网智能合成管理平台架构如图所示：

感知层：平台主要联网设备包括摄像机、抓拍设备、卡口等设备,可对前端摄设备进行联网、运维、安全管理。

传输层：视频图像数据可通过传输网络实现视频图像的数据传输。

服务层：平台提供满足国标要求的前端提供直接视频接入服务和非国标前端转发接入，同时提供视频解码、转发和存储服务。对于视频前端，提供接入认证服务，进行前端设备的接入认证，对联网视频前端提供在线配置、系统管理、后台管理等服务。

应用层：针对不同应用场景可以实现实时监控、线索翻查、视频上墙、电子地图、视频管理、系统管理、通知公告、数据挖掘分析、安全管理、运维管理等应用功能。

视频共享平台采用B/S架构，满足管理人员远程办公和远程管理的需要；采用面向服务的架构和动态模型系统，遵循应用模块动态扩展机制，采用相当于J2EE架构平台，平台主要构建在安全、稳定的主流操作系统和中间件上，提供开放、标准的接口。

五、产品典型应用场景

1)  公共安全

实现“全网透明化运维监测、智能预警告警、故障精确定位、故障及时处理、服务质量量化统计、资源档案统一管理”，为公共安全视频应用系统的业务连续性提供有力保障，并结合GIS系统，形成完整的视频运行管理体系，实现对视频系统及其基础支撑运行环境的可视、可控、可管理，持续提升视频系统的整体运行管理水平。将城市治安监控建设从单独的公安部门的应用，逐渐走向多业务、城市及的视频监控综合管理及应用，实现城市“大监控、大安防”的构建，最终实现系统的互联互通和实战应用。

2)  智慧银行

平台整合视频监控、对讲设备、门禁设备等设备的联网、应用和运维管理，同时针对应用场景进行多样化的AI应用，实现智能化、自动化、数据化、流程化的主动全面的运维突破。建设全市系统营业网点视频监控报警系统的数字化、网络化、智能化的视频智能监控管理体系，实现各级分管的行领导、安全保卫部门、相关业务管理部门等授权用户对远程分支机构的工作情况的随时监督抽查，对银行员工的工作状态、服务质量、办理业务等过程中的主、客户行为实施有效监督，扩大管理半径，提高集约化管理水平。

六、结束语

在大数据时代背景下，伴随物联网、移动互联网、仿生感知、AIOPS等技术的不断应用，智慧城市建设将大力推进大数据基础平台，积极推进信息资源数据交换和共享体系建设，实现智慧城市与智能视频大数据接轨。同时随着视频大数据技术的不断成熟，尤其是随着在处理视频、图片等结构化数据方面的能力不断提高，通过各种业务模型、行为分析等技术结合海量数据对视频内信息进行智能分析识别，整合更多的社会资源信息，为客户提供更加便捷高效的视频大数据应用服务。