大數(shù)據(jù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用探討

張冬群

摘 要 隨著科技的發(fā)展，自動化、智能化水平不斷提高，我國視頻監(jiān)控水平也隨之提高。視頻監(jiān)控的應(yīng)用范圍廣泛，對安防工作有著重要的幫助。在實際監(jiān)控過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)信息，大數(shù)據(jù)技術(shù)作為一項先進的信息技術(shù)能夠高效地對信息進行處理和分析，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。本文基于此，對大數(shù)據(jù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用進行了簡要的探討。

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)進程的不斷推進，視頻監(jiān)控得到了越來越廣泛的應(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)用的廣泛帶來了數(shù)據(jù)的激增，與此同時對數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)分析的要求變得越來越高，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，可以理解為無法在限定時間內(nèi)以常規(guī)的處理方式或軟件操作等來進行管理和分析的數(shù)據(jù)集合，是一種高增長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、儲存、分析等方面具有重要的作用，通過大數(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)控數(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)量越來越多，由攝像頭回饋過來的數(shù)據(jù)激增，這些數(shù)據(jù)信息雖然價值意義參差不齊，但是對于這些信息的妥善管理和分析，對安防工作具有重大的價值。在實際過程中如果單純依賴人工處理，將會導致效率低下，對有用信息的提取費時費力，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：第一是數(shù)據(jù)增速快且存儲量大；第二是數(shù)據(jù)種類多種多樣、繁多復雜；三是數(shù)據(jù)的價值密度相對較低，對信息數(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，對快速提取有應(yīng)用價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，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)的來源，通過前端的攝像頭獲得實時數(shù)據(jù)，此外還包括由編碼器或第三方平臺自由導入的媒體數(shù)據(jù)信息等非實時信息。

3.2 數(shù)據(jù)存儲層

為了提高數(shù)據(jù)存儲的可靠性及經(jīng)濟性，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（HBASE），來對信息進行儲存，提高數(shù)據(jù)的可靠程度。HDFS包涵了一個NameNode節(jié)點來記錄元數(shù)據(jù)和多個DataNode節(jié)點提供實際的存儲模塊，以TCP/IP協(xié)議進行通信；HBASE是以HDFS為基礎(chǔ)構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫，具有無模式、非關(guān)系的特點，支持對大量數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問及儲存、更為靈活的處理非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)。經(jīng)由先進的HDFS存儲，利用HBASE進行訪問索引，讓數(shù)據(jù)存儲的應(yīng)用性、科學性等得到了優(yōu)化。

3.3 大數(shù)據(jù)分析層

分析層即對數(shù)據(jù)的處理和計算層，又可以進一步拓展為應(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)集的并行運算，來科學的分析和整合存儲層內(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計算機并行的方式；其次，利用Hive技術(shù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的深度挖掘，最大化地提取到有價值的信息內(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)碼指對信息重采樣后的重壓縮，以更高的編碼標準實現(xiàn)對存儲資源的更有效利用，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；智能分析指對視頻中的要素作語義分析，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，讓信息的價值實現(xiàn)多維化；數(shù)據(jù)檢索是數(shù)據(jù)的提取過程，為系統(tǒng)提供檢索服務(wù)，可由Hadoop來搭建索引。

5 大數(shù)據(jù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用分析

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

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兩種方式來實現(xiàn)：前端設(shè)備和后端設(shè)備。通過前端設(shè)備實現(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；后端則通過集成服務(wù)群實現(xiàn)對信息的挖掘處理，效果更佳、價值更大。

6 結(jié)束語

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，還有很長的路要走。為了滿足視頻監(jiān)控不斷擴大的需求，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高效處理，對大數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究勢在必行。

參考文獻

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

[2] 顏志國，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].上海大學學報（自然科學版），2016，（1）：81-87.