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背景介紹

隨著視頻在案事件偵破以及各類公安業(yè)務(wù)中發(fā)揮的作用越來越大，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的局限以及對(duì)應(yīng)用的制約也越來越明顯。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能有限，缺乏與公安實(shí)戰(zhàn)緊密結(jié)合的功能的深度挖掘，難以支持不同警種差異化的視頻監(jiān)控深化應(yīng)用需求；綜合分析調(diào)研發(fā)現(xiàn)存在以下問題。

價(jià)值信息難共享

隨著平安城市建設(shè)與發(fā)展，全國城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)已初具規(guī)模，各省市視頻聯(lián)網(wǎng)共享建設(shè)陸續(xù)完善，對(duì)于視頻圖像的實(shí)時(shí)共享要求，上級(jí)公安指揮中心目前已經(jīng)可以調(diào)取下級(jí)單位的視頻圖像資源。

這些海量的視頻信息當(dāng)中對(duì)公安機(jī)關(guān)各部門有價(jià)值的信息其實(shí)寥寥，這些有價(jià)值的信息往往辦案民警提前出來后很難二次利用，它們被保存在設(shè)備終端、移動(dòng)硬盤、U盤等存儲(chǔ)介質(zhì)中，隨著時(shí)間推進(jìn)慢慢被刪除或者丟失。

價(jià)值信息難存儲(chǔ)

隨著平安城市、智慧城市的建設(shè)發(fā)展以及視頻監(jiān)控高清化發(fā)展趨勢(shì)的深入，傳統(tǒng)的磁盤陣列存儲(chǔ)方式已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)它的不足，已經(jīng)無法滿足智慧城市建設(shè)中海量高并發(fā)實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)存取的需求。傳統(tǒng)的磁盤陣列存儲(chǔ)方式不僅采購成本高，大量磁盤陣列管理維護(hù)困難，還不能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)器I/O資源的有效利用以及跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享。

從視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)的角度來考慮，隨著公安業(yè)務(wù)及視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻數(shù)據(jù)在公安業(yè)務(wù)中所占的比例將越來越重，這勢(shì)必對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的吞吐能力及處理性能提出了很高的要求?？紤]到視頻監(jiān)控系統(tǒng)部署應(yīng)用后帶來的群居效益，系統(tǒng)每日需要處理的數(shù)據(jù)量會(huì)有幾何倍數(shù)的增加，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須要從系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和負(fù)載能力的角度考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題。

價(jià)值信息難獲取

在海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后帶來的又一個(gè)問題就是數(shù)據(jù)的查詢問題。一方面，以往數(shù)據(jù)庫在海量數(shù)據(jù)檢索下，性能存在瓶頸，因此如何提高數(shù)據(jù)查詢速度是系統(tǒng)必須考慮的問題；另一方面，隨著用戶的數(shù)量的增加，每天的查詢、下載、瀏覽等操作將頻繁的訪問系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，對(duì)于系統(tǒng)的并發(fā)量也將是一個(gè)急需解決的問題。

價(jià)值信息難挖掘

我們不僅需求滿足視圖數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)、快速檢索，同時(shí)我們也需求提供視圖數(shù)據(jù)的高效利用，通過智能分析手段從海量的低價(jià)值密度的非結(jié)構(gòu)化信息中獲取高價(jià)值密度的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，幫助公安系統(tǒng)進(jìn)行視圖數(shù)據(jù)深度應(yīng)用。

方案簡(jiǎn)介

要推動(dòng)視頻監(jiān)控的公安實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的深度發(fā)展，首先要將連續(xù)的視頻流轉(zhuǎn)化成視頻圖像內(nèi)容信息流，同時(shí)在視頻圖像內(nèi)容信息層面完成對(duì)治安監(jiān)控、治安卡口、交警監(jiān)控、電子警察和智能卡口等各類視頻監(jiān)控資源的內(nèi)在統(tǒng)一整合。

大華視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫正是一個(gè)提供除傳統(tǒng)連續(xù)視頻流以外的視頻圖像內(nèi)容信息流的存儲(chǔ)和相應(yīng)服務(wù)的新的基礎(chǔ)設(shè)施，是一個(gè)提供除傳統(tǒng)視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)瀏覽、云鏡控制、錄像下載回放等基本功能以外的、與公安實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用能深度結(jié)合的視頻圖像信息深化應(yīng)用服務(wù)支撐平臺(tái)。

方案架構(gòu)

在公安視頻專網(wǎng)中，省、市、區(qū)縣分局分別部署視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)視頻專網(wǎng)內(nèi)視頻圖像信息及社會(huì)面監(jiān)控的資源的采集、存儲(chǔ)與管理，在各地建立關(guān)鍵數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化描述信息，并通過數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻圖像信息在省級(jí)結(jié)構(gòu)化信息匯聚，并通過安全邊界將信息同步到公安網(wǎng)省級(jí)視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、市級(jí)視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以便各地各級(jí)公安機(jī)關(guān)進(jìn)行跨地域、跨警種的信息共享，便于在上層實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)平臺(tái)的串并案分析、圖像偵查、事態(tài)研判等更加有效的開展。圖像信息數(shù)據(jù)庫具備圖像內(nèi)容標(biāo)注、圖像內(nèi)容存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、訪問控制、權(quán)限管理、高效檢索、信息關(guān)聯(lián)、級(jí)聯(lián)共享等功能。

方案特點(diǎn)

打造統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信息庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面共享檢索

按照公安部規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)字段打造統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)全面共享并提供快速檢索服務(wù)，基于Hadoop\Spark\Hbase的云搜索系統(tǒng)，百億級(jí)別的海量數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)檢索秒級(jí)響應(yīng)。

結(jié)構(gòu)化途徑豐富，隨心所欲完成結(jié)構(gòu)化信息描述

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫擁有視頻、圖像、車輛和案件的四大類20多種視偵工具和戰(zhàn)法，對(duì)各類視頻圖像資源進(jìn)行針對(duì)性結(jié)構(gòu)化描述，有效輔助各級(jí)辦案人員對(duì)資源的結(jié)構(gòu)化處理入庫。

云存儲(chǔ)模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在線擴(kuò)容升級(jí)

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擴(kuò)容非常方便，既可滿足當(dāng)前的需要又可實(shí)現(xiàn)今后系統(tǒng)發(fā)展平滑擴(kuò)展。在不停止服務(wù)的情況下，動(dòng)態(tài)加入新的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，最大容量?jī)H受元數(shù)據(jù)內(nèi)存限制。同時(shí)，云存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，對(duì)上層公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)是透明的，業(yè)務(wù)系統(tǒng)可根據(jù)需要對(duì)配額進(jìn)行調(diào)整，而不需要管理新增空間。

海量空間存儲(chǔ)，迎接大數(shù)據(jù)時(shí)代

省市級(jí)的部署視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫，需要管理全省的視頻圖像信息資源，面對(duì)如此海量的視頻圖像資源，對(duì)于存儲(chǔ)的容量要求有一定要求。云存儲(chǔ)系統(tǒng)規(guī)?？芍С?096PB海量存儲(chǔ)空間，能夠滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代的存儲(chǔ)需求。

動(dòng)態(tài)分配需求，有效利用存儲(chǔ)空間

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫采用通過存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)，各種云存儲(chǔ)設(shè)備被虛擬化成一個(gè)統(tǒng)一存儲(chǔ)池，根據(jù)需求動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)空間，對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行有效利用，從而達(dá)到資源有效分配利用及性能穩(wěn)定提升的目的。

動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡，選擇空間存儲(chǔ)文件

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫采用兩級(jí)負(fù)載均衡調(diào)度，由元數(shù)據(jù)服務(wù)器選擇一個(gè)負(fù)載輕的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前請(qǐng)求的讀寫節(jié)點(diǎn)，同時(shí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部還會(huì)根據(jù)每個(gè)硬盤的負(fù)載選擇最合適的硬盤參與數(shù)據(jù)寫入，從而提高視頻圖像信息數(shù)據(jù)資源的寫入速度，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效能。

數(shù)據(jù)高容錯(cuò)性能，保障數(shù)據(jù)安全

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫采用分布式文件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)任意機(jī)框、任意節(jié)點(diǎn)、任意硬盤都可能出現(xiàn)故障，通過分布式的數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)操作日志、元數(shù)據(jù)主備冗余，數(shù)據(jù)自動(dòng)恢復(fù)等多種機(jī)制來處理這些故障，從而保障數(shù)據(jù)安全；最低配置可實(shí)現(xiàn)單硬盤損壞數(shù)據(jù)可在半小時(shí)內(nèi)完全恢復(fù)，能夠保障視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全性。

高并發(fā)性能，快速響應(yīng)訪問

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)采用文件切片、以及文件切片內(nèi)再進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間冗余的數(shù)據(jù)分散方式，使得客戶端可以有效利用眾多存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)提供的聚合網(wǎng)絡(luò)帶寬，實(shí)現(xiàn)高速并發(fā)訪問?？蛻舳嗽谠L問云存儲(chǔ)時(shí)，首先訪問元數(shù)據(jù)服務(wù)器，獲取將要與之進(jìn)行交互的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)信息，然后直接訪問這些數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)存取；目前最小系統(tǒng)性能可實(shí)現(xiàn)1GB/s的寫入和讀出性能，完全能夠滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代的并發(fā)訪問效率。

用戶價(jià)值分析

大華視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫解決方案，致力打造公安部門第九大業(yè)務(wù)庫，采集、管理、存儲(chǔ)、應(yīng)用海量可疑的、涉案的媒體及標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)，利用視頻智能分析技術(shù)對(duì)海量聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控資源、社會(huì)面監(jiān)控資源進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，通過多層級(jí)聯(lián)架構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)單一視頻圖像信息樹逐級(jí)匯聚形成信息林，通過面向?qū)崙?zhàn)的服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)，為部、省、市、縣各級(jí)公安業(yè)務(wù)部門提供“跨地域、跨警種、跨部門、跨業(yè)務(wù)”的信息共享應(yīng)用，真正為科技強(qiáng)警提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐保障。