近兩年層出不窮的“大”概念,諸如“大集成”、“大融合”、“大安防”、“大數(shù)據(jù)”等等,讓人眼花繚亂、目不暇接,這也讓安防工程師們都有些頭大。
大聯(lián)網(wǎng)時(shí)代看智能可視管理深度應(yīng)用
“不過(guò)靜下心來(lái)細(xì)細(xì)思量,尋找各種概念背后的根源,不難發(fā)現(xiàn)似乎都與“聯(lián)網(wǎng)”有關(guān),我們也稱之為“大聯(lián)網(wǎng)”。
實(shí)際上“大聯(lián)網(wǎng)”概念最初來(lái)源于平安城市項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)前幾輪的鋪墊,全國(guó)主要城市的視頻安防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)任務(wù)已經(jīng)基本完成。隨著視頻圖像系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善,以及《全國(guó)公安機(jī)關(guān)視頻圖像信息整合與共享工作任務(wù)書》(以下簡(jiǎn)稱《任務(wù)書》)的發(fā)布,新一輪的圖像聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)整合工作正在鋪開,完成后將實(shí)現(xiàn)全國(guó)公安機(jī)關(guān)視頻圖像聯(lián)網(wǎng)調(diào)度和資源共享,進(jìn)一步提高我國(guó)社會(huì)治安防控水平。“大聯(lián)網(wǎng)”最初表示的是聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備規(guī)模、種類和地理范圍。但隨著不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用,它的內(nèi)涵也在不斷地豐富和延伸,同時(shí)它的影響力也將注定不僅僅局限于公安行業(yè)。
從視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展來(lái)看“大聯(lián)網(wǎng)”
我們通常將視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展劃分為模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)、高清智能等階段,也就是我們常說(shuō)的“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清智能化”。但實(shí)際上,安防監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程到今天也遠(yuǎn)未停止,我們現(xiàn)在所講的“高清、智能”,實(shí)際上只是網(wǎng)絡(luò)化的其中一種表現(xiàn)形式。而今天,視頻監(jiān)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的最新表現(xiàn)形式,就是“大聯(lián)網(wǎng)”。
回顧網(wǎng)絡(luò)化的初期,聯(lián)網(wǎng)僅是一種傳輸手段。通過(guò)網(wǎng)絡(luò),將地理位置分散的分布式編碼/存儲(chǔ)設(shè)備(DVR)與監(jiān)控中心聯(lián)系在一起,解決了如何將分散的用戶與信息(視頻、錄像)聯(lián)系起來(lái)的問(wèn)題。這時(shí)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)所起的作用,好比視覺(jué)神經(jīng)的延伸,極大拓展了我們的視覺(jué)范圍。
隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為代表的高清視頻監(jiān)控產(chǎn)品登上歷史舞臺(tái),主流的監(jiān)控視頻分辨率從標(biāo)清跨越到高清,視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中傳輸和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量呈幾何級(jí)增長(zhǎng),直接推動(dòng)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和范圍逐步擴(kuò)大,這一過(guò)程也直接或間接地推動(dòng)了安防系統(tǒng)之間的融合。從而奠定了視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防系統(tǒng)中的核心地位,形成以視頻監(jiān)控為中心的安防系統(tǒng)集成模式。
借助于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),報(bào)警、門禁、對(duì)講、出入口控制等等傳統(tǒng)安防系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合為一個(gè)整體,促成諸多新型應(yīng)用的誕生。這時(shí)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的作用猶如神經(jīng)系統(tǒng),拓展了我們的視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等等綜合感知手段,并且能夠完成一些簡(jiǎn)單的聯(lián)動(dòng)控制和管理。
目前,智能視頻分析應(yīng)用日漸成熟,通過(guò)與高清視頻監(jiān)控的緊密結(jié)合,極大提高了分析的精度和準(zhǔn)確度,這使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備了初步的自主思維能力。當(dāng)這樣的思維能力與視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)所具備的各種感知手段相遇,便產(chǎn)生了諸多奇妙的化學(xué)反應(yīng)——各種層出不窮的新應(yīng)用。這些新應(yīng)用的一個(gè)共同特點(diǎn),就是能讓人的大腦從繁重的初級(jí)處理任務(wù)(看視頻)中解脫出來(lái),讓系統(tǒng)運(yùn)行更加智能和高效。這時(shí)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的作用,已經(jīng)不僅是對(duì)我們感知手段的拓展,而是具備認(rèn)知和思維能力的“大腦”(至少是在朝著這個(gè)方向努力)。
如今,視頻監(jiān)控的各種應(yīng)用已經(jīng)離不開聯(lián)網(wǎng),甚至應(yīng)用的成效直接取決于聯(lián)網(wǎng)的廣度與深度。所謂廣度,就是指聯(lián)網(wǎng)的地理范圍、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量和種類,這是聯(lián)網(wǎng)的量變;而深度則是指,聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用的豐富程度、視頻監(jiān)控應(yīng)用與業(yè)務(wù)應(yīng)用之間結(jié)合的緊密程度,這是聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)變。量變引起質(zhì)變,反過(guò)來(lái)講,質(zhì)的變化也要依賴于量的積累。
因此,對(duì)于“大聯(lián)網(wǎng)”而言,真正意義不在于聯(lián)網(wǎng)本身,也不在于其規(guī)模和范圍,而在于大聯(lián)網(wǎng)所承載的深度應(yīng)用。
“大聯(lián)網(wǎng)”的深度應(yīng)用——智能可視化管理iVM
《任務(wù)書》中明確:“努力建立和完善視頻圖像信息深度應(yīng)用機(jī)制,推動(dòng)跨區(qū)域、跨部門、跨警種的視頻監(jiān)控系統(tǒng)有效整合和視頻圖像信息共享,進(jìn)一步加強(qiáng)公安機(jī)關(guān)視頻圖像信息資源的綜合開發(fā)利用,拓展和深化視頻圖像信息在公安業(yè)務(wù)的應(yīng)用,積極探索警務(wù)工作新機(jī)制,不斷提升公安機(jī)關(guān)核心戰(zhàn)斗力,為深入推進(jìn)公安機(jī)關(guān)科技強(qiáng)警工作,預(yù)防打擊違法犯罪、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定提供有力的科技支撐。”這為“大聯(lián)網(wǎng)”寫下了深刻注腳,從中我們可以清晰地看到,大聯(lián)網(wǎng)的真正目標(biāo)還是在于“建立和完善視頻圖像信息深度應(yīng)用機(jī)制”,“拓展和深化業(yè)務(wù)應(yīng)用”。這一思想不但對(duì)公安部門的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)具有指導(dǎo)作用,對(duì)于視頻監(jiān)控在其它行業(yè)的深度應(yīng)用也同樣具有指導(dǎo)意義。
這說(shuō)明視頻監(jiān)控的基本發(fā)展趨勢(shì)就是讓其參與到用戶的業(yè)務(wù)中,從“幕后”(安全防范)走到“臺(tái)前”(業(yè)務(wù)管理),緊緊圍繞“安全”和“業(yè)務(wù)”兩類需求,對(duì)以視頻為主的各種信息進(jìn)行深度挖掘,形成有效的可視化業(yè)務(wù)情報(bào)來(lái)對(duì)業(yè)務(wù)決策進(jìn)行支撐。歸納起來(lái)就是——基于智能可視化的手段,實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的深度應(yīng)用“智能可視化管理”(iVM)
從本質(zhì)上講,視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種被動(dòng)式的安防手段,但伴隨著網(wǎng)絡(luò)化的推進(jìn),人們逐漸意識(shí)到,借助于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),輔以適當(dāng)?shù)膽?yīng)用(如視頻智能分析),可以變被動(dòng)為主動(dòng),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安防。另外,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在滿足安防需求的同時(shí),也能參與到用戶的業(yè)務(wù)中,成為一種管理業(yè)務(wù)的輔助手段。例如,商場(chǎng)的安防監(jiān)控?cái)z像頭經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母脑?,可用?lái)統(tǒng)計(jì)客流量,為用戶提供業(yè)務(wù)決策所需的信息。商場(chǎng)攝像頭每天記錄下的視頻就是一種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)在以運(yùn)動(dòng)圖像的形式被人腦所接收和理解之前毫無(wú)意義,也不能對(duì)商場(chǎng)的業(yè)務(wù)形成支撐。如果我們采用人流量統(tǒng)計(jì)分析算法對(duì)這些數(shù)據(jù)加以處理,得到進(jìn)出商場(chǎng)的人數(shù),這就完成了從非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(視頻)到結(jié)構(gòu)化信息(人數(shù))的轉(zhuǎn)換;如果我們開發(fā)出某種應(yīng)用(App)在這些結(jié)構(gòu)化信息上加入時(shí)間和空間的屬性,形成諸如每天營(yíng)業(yè)時(shí)間各出入口的人流量曲線,并與營(yíng)業(yè)額、節(jié)假日安排、促銷活動(dòng)等信息進(jìn)一步交叉比對(duì),找出其中的關(guān)聯(lián)和規(guī)律甚至做出某種形式的預(yù)測(cè),這就進(jìn)一步完成了從“信息”到“情報(bào)”的轉(zhuǎn)換。商場(chǎng)的管理者基于這些“情報(bào)”就能為做出相應(yīng)的決策。這就是說(shuō),只有“情報(bào)”才能真正對(duì)業(yè)務(wù)形成支撐。
因此,要使視頻監(jiān)控從被動(dòng)安防跨越到主動(dòng)安防乃至業(yè)務(wù)管理的手段,必須具備能夠?qū)⒎墙Y(jié)構(gòu)化“數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化“信息”再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為“情報(bào)”的能力。這構(gòu)成iVM的基本業(yè)務(wù)框架。
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)只能完成數(shù)據(jù)(視頻)的采集、傳輸和存儲(chǔ),不能完成信息和情報(bào)的轉(zhuǎn)換(這一過(guò)程是通過(guò)人腦來(lái)完成的),無(wú)法直接對(duì)業(yè)務(wù)形成支撐。從這個(gè)業(yè)務(wù)框架中可以看到,在“大聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,具備iVM能力的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該包含數(shù)據(jù)、信息、情報(bào)和業(yè)務(wù)四個(gè)層次。其中數(shù)據(jù)層就是視頻監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施,主要負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)的采集、編碼、傳輸、存儲(chǔ)、控制、顯示以及管理等功能。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)僅包含這一層。
信息層包含各種視頻服務(wù),主要負(fù)責(zé)信息的挖掘、過(guò)濾、組裝等功能。
最典型的視頻服務(wù),就是視頻智能分析(VCA),它的主要作用就是將視頻數(shù)據(jù)中隱藏的信息轉(zhuǎn)化為語(yǔ)義級(jí)信息,并以結(jié)構(gòu)化的方式提供給其它服務(wù)或上層應(yīng)用。
情報(bào)層包含各種視頻應(yīng)用,主要負(fù)責(zé)對(duì)信息進(jìn)行進(jìn)一步加工處理以及展現(xiàn)。情報(bào)層面向業(yè)務(wù),其中的視頻應(yīng)用緊密圍繞業(yè)務(wù)需求服務(wù)于用戶業(yè)務(wù)。
從這個(gè)框架中可以看到,“大聯(lián)網(wǎng)”重點(diǎn)關(guān)注的是數(shù)據(jù)層,即視頻監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),如果缺少這個(gè)基礎(chǔ),其承載的深度應(yīng)用就無(wú)異于空中樓閣;但如果“大聯(lián)網(wǎng)”缺少iVM作為上層建筑,那只能形同爛尾,徒有框架而無(wú)實(shí)質(zhì)。
“大聯(lián)網(wǎng)”和“大數(shù)據(jù)”
讓我們用一種特殊的視角再次回顧視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展階段,可以得到這樣一個(gè)關(guān)系式:MB→GB→TB→PB。許多安防工程師看到它都會(huì)會(huì)心一笑。
“大聯(lián)網(wǎng)”給我們出了一個(gè)難題——如何用好如此龐大的數(shù)據(jù)量?能不能解決好這個(gè)問(wèn)題,關(guān)系到深度應(yīng)用是否能夠?qū)崿F(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),就是數(shù)據(jù)量本身不是問(wèn)題,問(wèn)題是用什么樣的方法來(lái)從海量數(shù)據(jù)中高效地挖掘有用的信息并對(duì)業(yè)務(wù)形成有效支撐。在維克托·邁爾—舍恩伯格所著的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》一書中提出了大數(shù)據(jù)時(shí)代處理數(shù)據(jù)理念上的三大轉(zhuǎn)變:要全體不要抽樣,要效率不要絕對(duì)精確,要相關(guān)不要因果。這三大理念,恰好對(duì)應(yīng)iVM業(yè)務(wù)框架的三個(gè)層次。
首先,在數(shù)據(jù)層要全體不要抽樣。一方面,要求數(shù)據(jù)來(lái)源盡可能全面,包含盡可能多的攝像頭,這就需要通過(guò)大聯(lián)網(wǎng)來(lái)擴(kuò)大接入的終端數(shù)量以及共享的范圍,并倚仗云存儲(chǔ)系統(tǒng)的海量容量和高效的數(shù)據(jù)吞吐能力。另一方面,數(shù)據(jù)層要具備足夠的信息密度,例如視頻監(jiān)控走向高清化,從1.0MP(MegaPixel,百萬(wàn)像素)到2.0MP再到4K,實(shí)際上就是在追求單一攝像頭的信息密度不斷提升,從而提供更多、更豐富的細(xì)節(jié)。在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控應(yīng)用模式下,通過(guò)監(jiān)控中心內(nèi)有限的人手去盯少量的監(jiān)控圖像,這樣的抽樣不可能實(shí)現(xiàn)深度應(yīng)用。
其次,在信息層要效率不要絕對(duì)精確。數(shù)據(jù)是7×24小時(shí)不間斷產(chǎn)生的,所有的信息挖掘必須實(shí)時(shí)完成,在一些規(guī)?;膽?yīng)用中(如城市級(jí)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)),輔以云計(jì)算平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)處理能力,能夠?yàn)橹悄芤曨l分析(VCA)的處理效率提供堅(jiān)實(shí)的保障。需要注意的是,在信息層并不追求絕對(duì)精確。一定程度上的漏識(shí)別、誤識(shí)別是允許的,也是提高處理效率的必須。在商場(chǎng)的人數(shù)統(tǒng)計(jì)中,存在5%甚至以上的誤差,并不會(huì)對(duì)最后的業(yè)務(wù)決策產(chǎn)生多大的影響。
最后,在情報(bào)層要相關(guān)不要因果。我們只需要知道“是什么”,而不需要知道“為什么”。在做出業(yè)務(wù)決策時(shí),決策者更加希望能夠預(yù)知未來(lái)。商場(chǎng)只需知道客流量和時(shí)間、空間之間的關(guān)聯(lián),而不需要知道因果。通過(guò)它們的關(guān)聯(lián)關(guān)系,能幫助商場(chǎng)知道下一次客流高峰會(huì)在什么時(shí)間、什么地點(diǎn)到來(lái)就足夠了。
由此可見,運(yùn)用好“大數(shù)據(jù)”的理念是實(shí)現(xiàn)iVM的關(guān)鍵。
結(jié)束語(yǔ)
隨著視頻監(jiān)控走入各行各業(yè),基于視頻的應(yīng)用在向著行業(yè)縱深發(fā)展。以業(yè)務(wù)應(yīng)用為核心的iVM為這一趨勢(shì)勾畫了藍(lán)圖。
在大聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,視頻監(jiān)控技術(shù)的高清化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化以及行業(yè)化并非孤立事件,視頻監(jiān)控與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的聯(lián)姻也絕非偶然,它們的出現(xiàn)和發(fā)展,使得iVM已經(jīng)不僅僅是一種概念,其內(nèi)涵也逐漸豐滿。同時(shí)我們從中可以看到視頻監(jiān)控技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的走向。其中唯一的不確定性在于行業(yè)需求的多樣性。然而這樣的不確定性,也為iVM的行業(yè)化提供了更大的發(fā)揮空間。因此,在大聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,誰(shuí)能夠掌握行業(yè)的差異化需求,誰(shuí)就掌握了通向安防行業(yè)未來(lái)的金鑰匙。