何丹娜 黃磊 王偉

1. 四創(chuàng)電子股份有限公司 2. 安徽省合肥市公安局

引言

“城市安全”已成為衡量老百姓生活品質(zhì)和幸福度的一項重要指標，而視頻監(jiān)控無疑是保障城市安全的重要技術手段之一。以合肥市為例，在城市主干道路、重要場所、重點區(qū)域周邊已實現(xiàn)“全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控”，在城市治理和安全保障方面發(fā)揮著重要作用。

但在實際應用中，存在少量攝像機因選點不合理或受周邊環(huán)境影響導致使用效能不高的問題，從而浪費硬件資源，影響整個視頻體系的應用成效。因此需要一種快捷的判定方法，可對上述攝像機進行快速判定和篩選，從而為攝像機的移建和整改提供依據(jù)。

一、新型攝像機利用率判定方法

目前，針對攝像機點位選取已有相關的研究，提出從視頻資源的覆蓋度指標、攝像機的有效距離設置和視頻資源的布點目標進行總體把控[1]。在這個基礎上，又提出結合單個攝像機覆蓋情況和區(qū)域點位密度綜合進行點位布局規(guī)劃[2]，并結合本城市特點提出“圈塊格線點”前端點位布局模型[3]。

上述均從宏觀上為視頻資源的總體規(guī)劃和布局提供了實現(xiàn)路徑，存在的不足之處是無法進一步驗證單個攝像機選點的合理性，是否滿足實際業(yè)務使用的需要。為此，本文提出的方法重點針對已建攝像機，從實際業(yè)務出發(fā)，通過攝像機利用率反推其架設的合理性。

攝像機利用率最直觀的反應在視頻播放量上，視頻架設位置合理且圖像有效信息高的視頻播放量大，視頻架設位置不合理或架設位置合理圖像有效信息低的視頻播放量小?？赏ㄟ^在視頻管理平臺中增加攝像機操作記錄，用來統(tǒng)計攝像機實時視頻點擊播放次數(shù)，同時考慮操作用戶的篩選，過濾非業(yè)務用戶的操作數(shù)據(jù)，得出攝像機每日的實時視頻播放量，連續(xù)一定時間進行實時視頻播放量的記錄統(tǒng)計，得出該攝像機的播放量數(shù)組，取數(shù)組平均值得出該攝像機的播放均值。對于多個攝像機，在指定時間段內(nèi)獲取到一組播放均值，針對這組播放均值再次計算其均值和標準差，從而動態(tài)設置置信區(qū)間。當某攝像機的播放均值低于置信區(qū)間的最小值，則將該攝像機標簽自動設置為利用率異常，支持人工二次判斷，對標簽進行重定義。

具體判定步驟如圖1所示，獲取每個攝像機每日實時播放量并記錄，在一段時間周期內(nèi)可獲得每個攝像機的一個播放量數(shù)組，數(shù)組中每個數(shù)值對應該攝像機每天的播放量，接下來對每個數(shù)組分別計算均值，將所有數(shù)組的均值生成一個均值數(shù)組，進一步計算該數(shù)組的均值和標準差，并通過均值和標準差設置播放量置信區(qū)間，最后將均值數(shù)組中每個數(shù)值與置信區(qū)間進行比對，如果小于該區(qū)間的最小值，則其對應的攝像機將會標記為利用率異常。

在應用展示方面，可以區(qū)域分為單位進行轄區(qū)利用率異常攝像機的統(tǒng)計，形成各區(qū)利用率異常攝像機統(tǒng)計分布圖，從而有助于優(yōu)化攝像機分布，進行合理遷建。同時，通過對累積統(tǒng)計數(shù)據(jù)的環(huán)比、同比分析，實現(xiàn)對優(yōu)化調(diào)整的整體評價。

依托單個攝像機在一定時間段內(nèi)的視頻播放量數(shù)組，可依次計算兩兩之間的差值并取絕對值，形成播放差值數(shù)組，計算其均值和標準差，動態(tài)生成播放差值的置信區(qū)間。當播放差值超過置信區(qū)間時，自動獲取播放差值對應的兩個視頻播放量及其屬性信息，給出播放量異常提示。此時可能是播放量的驟增或驟降，對于驟增的情況則可能該攝像機周邊發(fā)生重大事件，在這個時間點內(nèi)進行頻繁調(diào)閱；對于驟降的情況，則可能該攝像機自身離線或出現(xiàn)故障，導致播放量急速降低。對于攝像機播放量數(shù)據(jù)足夠多的情況下可生成該攝像機的播放預測曲線，提前獲知其應用情況。

具體判定步驟如圖2所示，同樣，先獲取每個攝像機在一段時間周期內(nèi)的播放量數(shù)組，接下來對每個數(shù)組分別按照順序從第一位數(shù)值開始，計算與后一位數(shù)值的差值并取絕對值，依此類推，從而獲得播放差值數(shù)組，計算其均值和標準差，并通過均值和標準差設置播放差值置信區(qū)間，最后將播放差值數(shù)組中每個差值與置信區(qū)間進行比對，如果不在區(qū)間內(nèi)，則其差值對應相減的兩個播放量記為播放量異常，從而鎖定具體異常的情況，便于定位和處理。

上述方法也可應用到抓拍量分析中，通過對每日抓拍量和一定時間的抓拍均值進行分析，可獲取抓拍異?？?，從而指導卡口布局的優(yōu)化。

二、實驗對比

目前針對各類視頻建設系統(tǒng)的維護，主要還是集中在攝像機在線率的自動監(jiān)測，可實時進行攝像機離線狀態(tài)的監(jiān)測和預警，同時還可對攝像機圖像質(zhì)量進行輪巡分析，對畫面黑屏、花屏、顏色異常、模糊等現(xiàn)象進行分析和預警。但對單個攝像機利用率的監(jiān)測尚未有成熟的系統(tǒng)或功能，一般通過人工巡檢的方式進行發(fā)現(xiàn)，并將發(fā)現(xiàn)的不合規(guī)情形進行上報。以1萬路攝像機為例，打開一路視頻的時間約為2秒（視頻流經(jīng)底層存儲、區(qū)級視頻平臺、市級視頻匯聚平臺到應用平臺），人工全部巡檢一遍的時間約為2萬秒（約為333.33分鐘）。

采用本文所提的方法，模擬1萬路攝像機的播放量，通過代碼分析得出利用率不合理 點位的結果，所需時間約為305毫秒，可根據(jù)結果中播放量關聯(lián)的攝像機編碼鎖定具體的攝像機；并對播放量異常情況進行分析，所需時間為376毫秒，除了可根據(jù)結果中播放量關聯(lián)的攝像機編碼鎖定具體的攝像機，還可根據(jù)結果中分析的播放量關聯(lián)定位具體的日期。在實際使用中，由于整體服務的部署環(huán)境等因素，運行時間將會有所延長，但一般不超過秒級。

目前，本文提到的方法已在部分地市視頻運維系統(tǒng)中進行應用，通過日志數(shù)據(jù)進行播放量的統(tǒng)計分析，從而篩選利用率異常位置及播放量異常情況，實現(xiàn)精準預警提示，從而提升整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行和監(jiān)管的效率，做到智能發(fā)現(xiàn)、高效處理。

三、結語

城市級視頻建設系統(tǒng)龐大而繁雜，涉及運維的對象繁多，如何實現(xiàn)設備監(jiān)管智能化、故障處置流程化、運維過程數(shù)據(jù)化、考核管理自動化是運維工作的核心。當前的運維管理還處在人工管理向智能管理過渡的階段，過多依賴于設備性能指標的監(jiān)測，缺少與運維業(yè)務的有機結合，使得監(jiān)測結果無法真正服務于運維工作。

視頻建設系統(tǒng)特別是大型系統(tǒng)的運維工作，應結合實際使用情況，以服務于業(yè)務應用為目的，進行運維對象和監(jiān)控指標的合理設置，不斷深入總結業(yè)務需求點，延伸出運維關注點，并從技術和業(yè)務兩個維度探討運維監(jiān)測方式，從而真正為系統(tǒng)運維管理服務，為實戰(zhàn)應用服務。