背景介紹

隨著視頻在案事件偵破以及各類公安業(yè)務中發(fā)揮的作用越來越大，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的局限以及對應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，缺乏與公安實戰(zhàn)緊密結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)控深化應用需求；綜合分析調研發(fā)現(xiàn)存在以下問題。

價值信息難共享

隨著平安城市建設與發(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)網共享建設陸續(xù)完善，對于視頻圖像的實時共享要求，上級公安指揮中心目前已經可以調取下級單位的視頻圖像資源。

這些海量的視頻信息當中對公安機關各部門有價值的信息其實寥寥，這些有價值的信息往往辦案民警提前出來后很難二次利用，它們被保存在設備終端、移動硬盤、U盤等存儲介質中，隨著時間推進慢慢被刪除或者丟失。

價值信息難存儲

隨著平安城市、智慧城市的建設發(fā)展以及視頻監(jiān)控高清化發(fā)展趨勢的深入，傳統(tǒng)的磁盤陣列存儲方式已經逐漸顯現(xiàn)它的不足，已經無法滿足智慧城市建設中海量高并發(fā)實時視頻數(shù)據存取的需求。傳統(tǒng)的磁盤陣列存儲方式不僅采購成本高，大量磁盤陣列管理維護困難，還不能達到網絡帶寬和存儲器I/O資源的有效利用以及跨平臺的數(shù)據共享。

從視頻數(shù)據的數(shù)據量增長的角度來考慮，隨著公安業(yè)務及視頻技術的不斷發(fā)展，視頻數(shù)據在公安業(yè)務中所占的比例將越來越重，這勢必對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的吞吐能力及處理性能提出了很高的要求。考慮到視頻監(jiān)控系統(tǒng)部署應用后帶來的群居效益，系統(tǒng)每日需要處理的數(shù)據量會有幾何倍數(shù)的增加，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須要從系統(tǒng)的可擴展性和負載能力的角度考慮數(shù)據的存儲問題。

價值信息難獲取

在海量數(shù)據存儲之后帶來的又一個問題就是數(shù)據的查詢問題。一方面，以往數(shù)據庫在海量數(shù)據檢索下，性能存在瓶頸，因此如何提高數(shù)據查詢速度是系統(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)據庫，對于系統(tǒng)的并發(fā)量也將是一個急需解決的問題。

價值信息難挖掘

我們不僅需求滿足視圖數(shù)據的海量存儲、快速檢索，同時我們也需求提供視圖數(shù)據的高效利用，通過智能分析手段從海量的低價值密度的非結構化信息中獲取高價值密度的結構化數(shù)據，幫助公安系統(tǒng)進行視圖數(shù)據深度應用。

方案簡介

要推動視頻監(jiān)控的公安實戰(zhàn)應用的深度發(fā)展，首先要將連續(xù)的視頻流轉化成視頻圖像內容信息流，同時在視頻圖像內容信息層面完成對治安監(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)控資源的內在統(tǒng)一整合。

大華視頻圖像信息數(shù)據庫正是一個提供除傳統(tǒng)連續(xù)視頻流以外的視頻圖像內容信息流的存儲和相應服務的新的基礎設施，是一個提供除傳統(tǒng)視頻監(jiān)控實時瀏覽、云鏡控制、錄像下載回放等基本功能以外的、與公安實戰(zhàn)應用能深度結合的視頻圖像信息深化應用服務支撐平臺。

方案架構

在公安視頻專網中，省、市、區(qū)縣分局分別部署視頻圖像信息數(shù)據庫，實現(xiàn)視頻專網內視頻圖像信息及社會面監(jiān)控的資源的采集、存儲與管理，在各地建立關鍵數(shù)據的結構化描述信息，并通過數(shù)據級聯(lián)實現(xiàn)對視頻圖像信息在省級結構化信息匯聚，并通過安全邊界將信息同步到公安網省級視頻圖像信息數(shù)據庫系統(tǒng)、市級視頻圖像信息數(shù)據庫系統(tǒng)，以便各地各級公安機關進行跨地域、跨警種的信息共享，便于在上層實戰(zhàn)業(yè)務平臺的串并案分析、圖像偵查、事態(tài)研判等更加有效的開展。圖像信息數(shù)據庫具備圖像內容標注、圖像內容存儲、數(shù)據管理、數(shù)據導入導出、訪問控制、權限管理、高效檢索、信息關聯(lián)、級聯(lián)共享等功能。

方案特點

打造統(tǒng)一標準信息庫，實現(xiàn)數(shù)據全面共享檢索

按照公安部規(guī)定的標準字段打造統(tǒng)一標準的視頻圖像信息數(shù)據庫，進行數(shù)據全面共享并提供快速檢索服務，基于Hadoop\Spark\Hbase的云搜索系統(tǒng)，百億級別的海量數(shù)據，可以實現(xiàn)檢索秒級響應。

結構化途徑豐富，隨心所欲完成結構化信息描述

視頻圖像信息數(shù)據庫擁有視頻、圖像、車輛和案件的四大類20多種視偵工具和戰(zhàn)法，對各類視頻圖像資源進行針對性結構化描述，有效輔助各級辦案人員對資源的結構化處理入庫。

云存儲模塊化設計，實現(xiàn)在線擴容升級

視頻圖像信息數(shù)據庫采用模塊化結構設計，擴容非常方便，既可滿足當前的需要又可實現(xiàn)今后系統(tǒng)發(fā)展平滑擴展。在不停止服務的情況下，動態(tài)加入新的存儲節(jié)點實現(xiàn)擴容，最大容量僅受元數(shù)據內存限制。同時，云存儲系統(tǒng)擴展時，對上層公安業(yè)務系統(tǒng)是透明的，業(yè)務系統(tǒng)可根據需要對配額進行調整，而不需要管理新增空間。

海量空間存儲，迎接大數(shù)據時代

省市級的部署視頻圖像信息數(shù)據庫，需要管理全省的視頻圖像信息資源，面對如此海量的視頻圖像資源，對于存儲的容量要求有一定要求。云存儲系統(tǒng)規(guī)模可支持4096PB海量存儲空間，能夠滿足大數(shù)據時代的存儲需求。

動態(tài)分配需求，有效利用存儲空間

視頻圖像信息數(shù)據庫采用通過存儲虛擬化技術，各種云存儲設備被虛擬化成一個統(tǒng)一存儲池，根據需求動態(tài)分配存儲空間，對存儲空間進行有效利用，從而達到資源有效分配利用及性能穩(wěn)定提升的目的。

動態(tài)負載均衡，選擇空間存儲文件

視頻圖像信息數(shù)據庫采用兩級負載均衡調度，由元數(shù)據服務器選擇一個負載輕的數(shù)據節(jié)點作為當前請求的讀寫節(jié)點，同時節(jié)點內部還會根據每個硬盤的負載選擇最合適的硬盤參與數(shù)據寫入，從而提高視頻圖像信息數(shù)據資源的寫入速度，提高整個系統(tǒng)的運行效能。

數(shù)據高容錯性能，保障數(shù)據安全

視頻圖像信息數(shù)據庫采用分布式文件系統(tǒng)，設計時假設任意機框、任意節(jié)點、任意硬盤都可能出現(xiàn)故障，通過分布式的數(shù)據冗余、數(shù)據操作日志、元數(shù)據主備冗余，數(shù)據自動恢復等多種機制來處理這些故障，從而保障數(shù)據安全；最低配置可實現(xiàn)單硬盤損壞數(shù)據可在半小時內完全恢復，能夠保障視頻圖像信息數(shù)據庫中數(shù)據的安全性。

高并發(fā)性能，快速響應訪問

視頻圖像信息數(shù)據庫存儲采用文件切片、以及文件切片內再進行節(jié)點間冗余的數(shù)據分散方式，使得客戶端可以有效利用眾多存儲節(jié)點提供的聚合網絡帶寬，實現(xiàn)高速并發(fā)訪問。客戶端在訪問云存儲時，首先訪問元數(shù)據服務器，獲取將要與之進行交互的數(shù)據節(jié)點信息，然后直接訪問這些數(shù)據節(jié)點完成數(shù)據存取；目前最小系統(tǒng)性能可實現(xiàn)1GB/s的寫入和讀出性能，完全能夠滿足大數(shù)據時代的并發(fā)訪問效率。

用戶價值分析

大華視頻圖像信息數(shù)據庫解決方案，致力打造公安部門第九大業(yè)務庫，采集、管理、存儲、應用海量可疑的、涉案的媒體及標簽信息數(shù)據，利用視頻智能分析技術對海量聯(lián)網監(jiān)控資源、社會面監(jiān)控資源進行結構化描述，通過多層級聯(lián)架構設計，實現(xiàn)單一視頻圖像信息樹逐級匯聚形成信息林，通過面向實戰(zhàn)的服務架構設計，為部、省、市、縣各級公安業(yè)務部門提供“跨地域、跨警種、跨部門、跨業(yè)務”的信息共享應用，真正為科技強警提供強大的數(shù)據支撐保障。