張冬群

摘 要 隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化、智能化水平不斷提高，我國(guó)視頻監(jiān)控水平也隨之提高。視頻監(jiān)控的應(yīng)用范圍廣泛，對(duì)安防工作有著重要的幫助。在實(shí)際監(jiān)控過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)信息，大數(shù)據(jù)技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的信息技術(shù)能夠高效地對(duì)信息進(jìn)行處理和分析，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域意義深遠(yuǎn)。本文基于此，對(duì)大數(shù)據(jù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)；視頻監(jiān)控；數(shù)據(jù)處理；應(yīng)用探討

前言

隨著城市建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，視頻監(jiān)控得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，便捷了群眾的生活，尤其在安防方面起到了很大的作用。應(yīng)用的廣泛帶來(lái)了數(shù)據(jù)的激增，與此同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)分析的要求變得越來(lái)越高，因此大數(shù)據(jù)技術(shù)在視頻監(jiān)控中的使用與發(fā)展，對(duì)于完善視頻監(jiān)控體系，提升視頻數(shù)據(jù)分析效率，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大數(shù)據(jù)概述

大數(shù)據(jù)即海量的數(shù)據(jù)集合，可以理解為無(wú)法在限定時(shí)間內(nèi)以常規(guī)的處理方式或軟件操作等來(lái)進(jìn)行管理和分析的數(shù)據(jù)集合，是一種高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)信息的采集、管理、儲(chǔ)存、分析等方面具有重要的作用，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)可以快速提取有效信息，提高數(shù)據(jù)的利用率。

2 視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與體系概述

隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不斷完善，各行各業(yè)要求安裝的攝像頭數(shù)量越來(lái)越多，由攝像頭回饋過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)激增，這些數(shù)據(jù)信息雖然價(jià)值意義參差不齊，但是對(duì)于這些信息的妥善管理和分析，對(duì)安防工作具有重大的價(jià)值。在實(shí)際過(guò)程中如果單純依賴人工處理，將會(huì)導(dǎo)致效率低下，對(duì)有用信息的提取費(fèi)時(shí)費(fèi)力，操作難度較大。在視頻監(jiān)控體系的數(shù)據(jù)中存在以下特點(diǎn)：第一是數(shù)據(jù)增速快且存儲(chǔ)量大；第二是數(shù)據(jù)種類多種多樣、繁多復(fù)雜；三是數(shù)據(jù)的價(jià)值密度相對(duì)較低，對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理效率要求較高。由此可見，將大數(shù)據(jù)應(yīng)用在視頻監(jiān)控體系中，對(duì)快速提取有應(yīng)用價(jià)值信息有很大的幫助[1]。

3 大數(shù)據(jù)視頻監(jiān)控架構(gòu)分析

要想讓大數(shù)據(jù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，就要結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求，構(gòu)建完善的體系架構(gòu)。目前的架構(gòu)主要包含了數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、大數(shù)據(jù)分析層和業(yè)務(wù)及管理層。

3.1 數(shù)據(jù)源層

數(shù)據(jù)源層即數(shù)據(jù)的來(lái)源，通過(guò)前端的攝像頭獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，此外還包括由編碼器或第三方平臺(tái)自由導(dǎo)入的媒體數(shù)據(jù)信息等非實(shí)時(shí)信息。

3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

為了提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性及經(jīng)濟(jì)性，在大數(shù)據(jù)中主要采用了分布式文件系統(tǒng)（HDFS）及非關(guān)系型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（HBASE），來(lái)對(duì)信息進(jìn)行儲(chǔ)存，提高數(shù)據(jù)的可靠程度。HDFS包涵了一個(gè)NameNode節(jié)點(diǎn)來(lái)記錄元數(shù)據(jù)和多個(gè)DataNode節(jié)點(diǎn)提供實(shí)際的存儲(chǔ)模塊，以TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信；HBASE是以HDFS為基礎(chǔ)構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)，具有無(wú)模式、非關(guān)系的特點(diǎn)，支持對(duì)大量數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問(wèn)及儲(chǔ)存、更為靈活的處理非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)。經(jīng)由先進(jìn)的HDFS存儲(chǔ)，利用HBASE進(jìn)行訪問(wèn)索引，讓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的應(yīng)用性、科學(xué)性等得到了優(yōu)化。

3.3 大數(shù)據(jù)分析層

分析層即對(duì)數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算層，又可以進(jìn)一步拓展為應(yīng)用層、數(shù)據(jù)挖掘?qū)?、?shù)據(jù)處理層和智能分析層。首先，大數(shù)據(jù)以大規(guī)模和數(shù)據(jù)集的并行運(yùn)算，來(lái)科學(xué)的分析和整合存儲(chǔ)層內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)信息，為了使數(shù)據(jù)利用效率的提高采取了多臺(tái)計(jì)算機(jī)并行的方式；其次，利用Hive技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的深度挖掘，最大化地提取到有價(jià)值的信息內(nèi)涵[2]。

3.4 業(yè)務(wù)及管理層

視頻監(jiān)控依托于管理設(shè)備，以分布式監(jiān)控系統(tǒng)的體系來(lái)管理攝像頭。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用在視頻監(jiān)控中即把攝像頭獲取到的數(shù)據(jù)信息作為有效資產(chǎn)，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)內(nèi)容來(lái)提高信息的利用率、提高數(shù)據(jù)處理能力，從而提升視頻監(jiān)控架構(gòu)體系的高效性。

4 應(yīng)用大數(shù)據(jù)的視頻數(shù)據(jù)處理流程

典型的處理可以分為視頻轉(zhuǎn)碼、智能分析、融合挖掘和信息檢索四步。視頻轉(zhuǎn)碼指對(duì)信息重采樣后的重壓縮，以更高的編碼標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)資源的更有效利用，可以利用Hadoop的轉(zhuǎn)碼并行處理能力，融合MapReduce框架作為轉(zhuǎn)碼的有效手段；智能分析指對(duì)視頻中的要素作語(yǔ)義分析，提取信息特征形成視頻摘要，方便后續(xù)的處理；融合挖掘指關(guān)聯(lián)起與視頻監(jiān)控相關(guān)的其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)信息，讓信息的價(jià)值實(shí)現(xiàn)多維化；數(shù)據(jù)檢索是數(shù)據(jù)的提取過(guò)程，為系統(tǒng)提供檢索服務(wù)，可由Hadoop來(lái)搭建索引。

5 大數(shù)據(jù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用分析

當(dāng)前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)智能化，僅簡(jiǎn)單記錄表面的圖像信息，多數(shù)數(shù)據(jù)無(wú)法直接使用，且視頻的數(shù)據(jù)信息海量多樣，缺乏一定的規(guī)律性，處理起來(lái)較普通的文本信息難度大大加深，對(duì)這些數(shù)據(jù)的挖掘存在了很大的難度。目前在車牌識(shí)別、視頻入侵等方面，取得了一定的進(jìn)展。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在現(xiàn)在的條件下可以通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：前端設(shè)備和后端設(shè)備。通過(guò)前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)指依靠一線的設(shè)備智能化，快速集成視頻服務(wù)，靈活性較高；后端則通過(guò)集成服務(wù)群實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的挖掘處理，效果更佳、價(jià)值更大。

6 結(jié)束語(yǔ)

大數(shù)據(jù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用在目前還存在著很多難題，還有很長(zhǎng)的路要走。為了滿足視頻監(jiān)控不斷擴(kuò)大的需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高效處理，對(duì)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究勢(shì)在必行。

參考文獻(xiàn)

[1] 邵振峰，蔡家駿，王中元.面向智能監(jiān)控?cái)z像頭的監(jiān)控視頻大數(shù)據(jù)分析處理[J].電子與信息學(xué)報(bào)，2017，（5）：1116-1122.

[2] 顏志國(guó)，徐崢，梅林.下一代公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析[J].上海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，（1）：81-87.