大華股份產(chǎn)品經(jīng)理 張文正

　　浙江大華技術(shù)股份有限公司/張文正
 

　　安防就是安全防范，其范疇包括“人防、物防、技防”。視頻監(jiān)控作為技防的重要手段從誕生之初，就極大的滿足了客戶的需求，并蓬勃發(fā)展起來。視頻監(jiān)控技術(shù)按照主流設(shè)備發(fā)展過程，可以分為4個(gè)大階段，即20世紀(jì)70年代開始的模擬視頻監(jiān)控階段、20世紀(jì)90年代開始的數(shù)字視頻階段、2000年興起的智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控階段及2010年開始的高清視頻監(jiān)控階段。

　　第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)即模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)由模擬攝像機(jī)、多畫面分割器、視頻矩陣、模擬監(jiān)視器和磁帶錄像機(jī)(VCR)等構(gòu)成，攝像機(jī)的圖像經(jīng)過同軸電纜傳輸，VCR進(jìn)行錄像存儲(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的監(jiān)控系統(tǒng)有一些比較大的瓶頸，例如由于VCR磁帶的存儲(chǔ)容量有限，所有需經(jīng)常更換磁帶。

　　第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)即數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)于上世紀(jì)90年代，其中的標(biāo)志性產(chǎn)品為DVR，DVR可以將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化編碼壓縮及存儲(chǔ)，DVR的出現(xiàn)，使得監(jiān)控系統(tǒng)在視頻存儲(chǔ)、檢索、瀏覽等方面實(shí)現(xiàn)了飛躍。

　　第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)于21世紀(jì)初，它主要由高清攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)、中心存儲(chǔ)系統(tǒng)及視頻內(nèi)容分析技術(shù)構(gòu)成，可以進(jìn)行視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程播放、存儲(chǔ)、分發(fā)、遠(yuǎn)程控制、智能分析與自動(dòng)報(bào)警等多種功能。

　　第四代視頻監(jiān)控系統(tǒng)即智能高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，它包含了數(shù)字高清、模擬高清、網(wǎng)絡(luò)高清等概念，并且監(jiān)控逐漸與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合。HD-CCTV數(shù)字高清用來滿足高清實(shí)時(shí)性需求，IP高清具有聯(lián)網(wǎng)及擴(kuò)展優(yōu)勢(shì)，云計(jì)算具有強(qiáng)大的視頻存儲(chǔ)及計(jì)算資源，大數(shù)據(jù)技術(shù)為視頻數(shù)據(jù)的價(jià)值提取及挖掘提供了強(qiáng)力的支撐。

　　在前兩個(gè)時(shí)代，并非客戶不需要解決方案，不需要平臺(tái)，而是客戶的需求相對(duì)還比較狹窄，而技術(shù)上還缺乏相應(yīng)的配套。從需求來看，這個(gè)時(shí)期視頻監(jiān)控的主要目的集中在封閉區(qū)域的安全防范，通過前端攝像機(jī)代替人眼進(jìn)行實(shí)況監(jiān)控，一旦發(fā)生事件，則通過錄像回放來回溯事發(fā)過程。從技術(shù)上來看，當(dāng)時(shí)前端主要是通過同軸電纜來傳遞視頻信號(hào)，后端則以DVR為主，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不發(fā)達(dá)，整體系統(tǒng)的規(guī)模都比較小，分辨率普遍沒有達(dá)到D1標(biāo)清水平，后端存儲(chǔ)壓力不大。從產(chǎn)品來看，當(dāng)時(shí)主要是模擬攝像機(jī)(主流的是CIF分辨率)，配合視頻分配器，DVR，模擬矩陣，監(jiān)視器等。從客戶群體來看，安防產(chǎn)品的客戶集中在銀行、酒店、小區(qū)或有重要安保任務(wù)的企事業(yè)。

　　這時(shí)期的DVR產(chǎn)品已經(jīng)初步具備設(shè)備管理、用戶管理、角色權(quán)限設(shè)置、業(yè)務(wù)設(shè)置、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能，已經(jīng)具備平臺(tái)的雛形，只是當(dāng)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模都不大，客戶的核心需求相對(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品部署及工程實(shí)施相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，由DVR構(gòu)建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)很先進(jìn)，單個(gè)產(chǎn)品就可以解決客戶的問題，所以從概念上并沒有上升到平臺(tái)的層面。

　　安防平臺(tái)的發(fā)展(2006-2014)

　　2006年公安部開始牽頭實(shí)施“3111”工程，這一事件極大的鼓勵(lì)與促進(jìn)了安防平臺(tái)的發(fā)展與建設(shè)。“3111”工程在初期試點(diǎn)成功后，不斷深化，2012年公安部通過GB/T 28181,讓平臺(tái)互聯(lián)及前端接入標(biāo)準(zhǔn)化。隨后安防網(wǎng)絡(luò)化、高清化、集中存儲(chǔ)等在技術(shù)上也有了很大的突破。得益于這一時(shí)期的政策、技術(shù)紅利，安防行業(yè)迅速打開了成長(zhǎng)空間，大華股份、?？档劝卜佬袠I(yè)的龍頭，迅速成長(zhǎng)為巨頭公司，并先后在A股上市。

　　在不同的發(fā)展時(shí)期，客戶的核心需求不同，平臺(tái)要解決的主要矛盾也不一樣，從平臺(tái)發(fā)展至今的整個(gè)生命周期來看，平臺(tái)依次面臨著如下四個(gè)核心問題，也可以看做四個(gè)不同的階段。

　　分布式部署

　　之前的安防系統(tǒng)規(guī)模都比較小，超高200路的都比較少，一般一臺(tái)DVR都能夠勝任。隨著平安城市、地鐵、高速公路等行業(yè)應(yīng)用的興起，安防系統(tǒng)的規(guī)模在越來越大，動(dòng)輒幾百、上千、甚至上萬路的監(jiān)控系統(tǒng)到處可見。拘于平臺(tái)服務(wù)器的性能，無法承載如此大規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)，特別是流媒體轉(zhuǎn)發(fā)需要消耗大量的平臺(tái)性能。平臺(tái)分布式部署需求成為當(dāng)時(shí)平臺(tái)開發(fā)的首要任務(wù)。

　　平臺(tái)服務(wù)器的分布式部署，就是將平臺(tái)內(nèi)部的各種功能模塊進(jìn)行拆分，使其運(yùn)行在不同的硬件服務(wù)器上，這樣通過多臺(tái)硬件共同協(xié)作來應(yīng)對(duì)大規(guī)模部署的需求。平臺(tái)一般會(huì)拆分成如下幾個(gè)功能服務(wù)器：

　　信令服務(wù)器，流媒體服務(wù)器，存儲(chǔ)服務(wù)器，設(shè)備接入代理服務(wù)器，運(yùn)維服務(wù)器，智能服務(wù)器等。

　　平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)

　　平臺(tái)的分布式部署解決之后，大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用不會(huì)受到限制。但又出現(xiàn)了一種新的情況，在有上下級(jí)管理關(guān)系的組織里邊，比如公安、高速公路、電網(wǎng)公司等，下級(jí)部門建立了監(jiān)控系統(tǒng)，上級(jí)部門要求能對(duì)所有下級(jí)部門的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行查看和操作。此時(shí)就存在一個(gè)平臺(tái)級(jí)聯(lián)的問題，將下級(jí)部門的監(jiān)控設(shè)備推送到上級(jí)平臺(tái)，使上級(jí)部門可以對(duì)攝像機(jī)擁有實(shí)況預(yù)覽、云臺(tái)控制、點(diǎn)播回放等操作的權(quán)限。

　　2012年公安部推出GB/T 28181協(xié)議，要解決的最主要的問題就是平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的問題。沒有國標(biāo)之前，只能使用地方標(biāo)準(zhǔn)如DB33、DB41等，甚至大部分時(shí)候沒有任何標(biāo)準(zhǔn)，只能通過SDK開發(fā)去支持，效率非常低下。

　　目前已經(jīng)有1百多家公司通過了GB/T 28181標(biāo)準(zhǔn)，主流的安防廠家之間進(jìn)行平臺(tái)互聯(lián)已經(jīng)不再是障礙。

　　智能化

　　智能化是安防系統(tǒng)向IT系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，眾所周知，安防系統(tǒng)產(chǎn)生的大量音視頻數(shù)據(jù)都是無法快速查找、無法統(tǒng)計(jì)運(yùn)算的非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)要想轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，需要的就是智能化的處理。

　　雖然目前公認(rèn)的方案是將智能算法集成到前端設(shè)備，通過前端設(shè)備直接產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存入到數(shù)據(jù)庫中，但是后端平臺(tái)進(jìn)行智能服務(wù)器的部署還是很有必要的：一方面不是所有的前端都集成了智能算法;另一方面前端的智能算法靈活性不足，比如在破案時(shí)要對(duì)某一個(gè)特征的車輛進(jìn)行查找，就需要后端智能服務(wù)器的協(xié)助;另外對(duì)于一些錄像的智能化處理，也只用用后端智能服務(wù)器來進(jìn)行，比如視頻摘要、濃縮、以圖搜圖等。

　　后端的智能化處理(音視頻的機(jī)構(gòu)化處理)，需要耗費(fèi)大量的計(jì)算資源，為了保證運(yùn)算的速度，需要考慮使用云計(jì)算的架構(gòu)，這個(gè)又涉及到另外一個(gè)概念，就是安防平臺(tái)的IT化趨勢(shì)。

　　IT化

　　IT就是信息技術(shù)，其本質(zhì)是對(duì)信息的傳輸，計(jì)算，存儲(chǔ)以及呈現(xiàn)，目前IT最“或”的技術(shù)就是大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，簡(jiǎn)單的講就是數(shù)據(jù)挖掘，在毫不相干的信息中通過某種規(guī)則去尋找事務(wù)當(dāng)下及未來的趨勢(shì)。

　　當(dāng)安防系統(tǒng)的音視頻數(shù)據(jù)被智能模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理后，就非常適合進(jìn)行IT化的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，在這些結(jié)構(gòu)化的信息中尋找事務(wù)發(fā)展的規(guī)律。

　　目前安防平臺(tái)最流行的做法就是通過“云存儲(chǔ)系統(tǒng)”存儲(chǔ)大量的音視頻信息，通過具備”云計(jì)算”能力的智能服務(wù)器集群，來對(duì)這些音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成結(jié)構(gòu)化的信息，并將這些結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在類似Hbase一樣的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，方便進(jìn)行大數(shù)據(jù)運(yùn)算。最后再通過某些規(guī)則對(duì)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)存儲(chǔ)的這些結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。進(jìn)而得出某些結(jié)論，作為決策的依據(jù)。這就是安防IT化所產(chǎn)生的價(jià)值。

　　當(dāng)然大部分情況下，我們無需所謂的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行挖掘，而僅僅利用智能化后產(chǎn)生的信息，也能成百倍的提升工作的效率。比如要從一個(gè)5小時(shí)的錄像中找到一個(gè)犯罪分子，將是一個(gè)非?？菰锒趾苋菀壮鲥e(cuò)的任務(wù)，而如果將這段錄像做濃縮或摘要處理后會(huì)變成只有5分鐘，僅此一點(diǎn)就非常具有價(jià)值。

　　行業(yè)化

　　安防與行業(yè)的結(jié)合，是不言自明的趨勢(shì)之一。更重要的一點(diǎn)是安防不僅僅是針對(duì)行業(yè)屬性不同，提供更加科學(xué)化、合理化的安防方案。更重要的是安防將與行業(yè)業(yè)務(wù)密切結(jié)合，從而從消費(fèi)性的產(chǎn)品，變成能大幅提升客戶工作效率的生產(chǎn)性產(chǎn)品。

　　現(xiàn)在對(duì)行業(yè)客戶單單講安全防范的價(jià)值，客戶已經(jīng)越來越?jīng)]有耐心了，他們經(jīng)常會(huì)問：“這一套系統(tǒng)對(duì)我的業(yè)務(wù)會(huì)產(chǎn)生多大幫助?”，如果能找到恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，幫助客戶更好的進(jìn)行業(yè)務(wù)管理，提升工作效率，客戶會(huì)很樂意進(jìn)行投資。

　　想想去年開始火起來的停車場(chǎng)系統(tǒng)，這套解決方案能提供的安防屬性已經(jīng)很弱了，他解決了停車場(chǎng)一致以來的停車取卡、車位難找，反向?qū)ぼ嚴(yán)щy的大難題，大幅提升了停車場(chǎng)的管理效率，降低了管理成本。這才是客戶最愿意看到的。

　　安防平臺(tái)的未來(2014—未來)

　　平臺(tái)與云計(jì)算及大數(shù)據(jù)結(jié)合

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化及無線化。

　　網(wǎng)絡(luò)化意味著前端編碼器或者IP攝像機(jī)會(huì)采集編碼大量數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)傳回?cái)?shù)據(jù)中心;高清化意味著視頻數(shù)據(jù)量會(huì)越來越大，這對(duì)視頻數(shù)據(jù)的后端處理平臺(tái)要求也越來越高，海量視頻數(shù)據(jù)中，智能分析、檢索或挖掘出有價(jià)值的信息的過程需要大量的計(jì)算資源;無線化意味著將來用戶接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)的方式更加靈活多樣，這要求視頻資源的提供也需要多樣化，比如格式、碼流等。

　　所有的這些視頻監(jiān)控應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)注定了云計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生大量的契合點(diǎn)。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到一定的規(guī)模后，尤其是平安城市、機(jī)場(chǎng)、鐵路、金融等行業(yè)，當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)達(dá)到一定的規(guī)模、帶寬資源充裕、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)海量等因素滿足時(shí)，云計(jì)算的虛擬化、規(guī)?；?、集群以及動(dòng)態(tài)負(fù)載等優(yōu)勢(shì)便會(huì)體現(xiàn)出來。

　　而云計(jì)算在監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用，要依托于平臺(tái)的支撐，主要包括基礎(chǔ)資源如處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源等，還需要平臺(tái)集成了服務(wù)及管理服務(wù)，如職能視頻分析、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索等。

　　相比于云計(jì)算，大數(shù)據(jù)的發(fā)展稍晚，尤其是很多人認(rèn)為大數(shù)據(jù)是一個(gè)炒作，但事實(shí)上大數(shù)據(jù)是真正發(fā)揮大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控價(jià)值的關(guān)鍵技術(shù)，視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)是標(biāo)準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)，而通過大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及分析挖掘，更能發(fā)揮海量視頻的潛在價(jià)值。大數(shù)據(jù)技術(shù)主要適用于大型及超大型項(xiàng)目，并且與云技術(shù)融合。在平臺(tái)中加入大數(shù)據(jù)技術(shù)，且尤其是在大數(shù)據(jù)量的監(jiān)控系統(tǒng)中，可完成系統(tǒng)中內(nèi)部數(shù)據(jù)挖掘、趨勢(shì)分析、優(yōu)化流程、精準(zhǔn)找到用戶、降低成本并最終提高效益。

　　平臺(tái)運(yùn)營(yíng)化趨勢(shì)

　　從2014年開始，大華股份推出了華視微訊、樂橙等運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，海康也推出了螢石云運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，從而掀開了安防平臺(tái)運(yùn)營(yíng)化的大幕。百度、goole等互聯(lián)網(wǎng)大佬也在推出消費(fèi)級(jí)的攝像機(jī)，并進(jìn)行一系列的布局。

　　從商業(yè)環(huán)境上來講，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升，3G/4G資費(fèi)的下降，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及，云計(jì)算、云存儲(chǔ)商業(yè)模式的成熟，建立安防運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的條件已經(jīng)成熟。未來客戶將不需要部署一堆的后端設(shè)備，而只需要購買前端攝像機(jī)即可，后端通過PC機(jī)或者手持無線終端進(jìn)行視頻監(jiān)控即可，可以說大幅降低了客戶的使用成本與部署難度，所以從商業(yè)模式上不存在問題。

　　但從效果上，目前還看不出來，主要是客戶還存在顧慮，比如擔(dān)心隱私泄露等等，但這些問題一旦被突破后，運(yùn)營(yíng)化的平臺(tái)就會(huì)蓬勃發(fā)展起來。當(dāng)年淘寶網(wǎng)建立之初，很多人不看好就是擔(dān)心顧客信任的問題無法解決，后來網(wǎng)上購物的信心建立起來以后，淘寶獲得了飛速的發(fā)展。

　　安防平臺(tái)去安防化

　　2014年我們大腦受到的最大沖擊就是“互聯(lián)網(wǎng)思維”、“跨界”這些詞，親眼目睹一些強(qiáng)勢(shì)的傳統(tǒng)行業(yè)被“跨界”沖擊的七零八落，譬如制造業(yè)里邊的手機(jī)，又譬如金融行業(yè)里邊的銀行。

　　安防行業(yè)要想不被“跨界”沖擊，只有主動(dòng)“跨界”去改造其他傳統(tǒng)行業(yè)，安防企業(yè)能提供給的核心價(jià)值是”可視化服務(wù)“，從這個(gè)角度來看的話，其概念遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過安防的本身。“可視化服務(wù)”可以應(yīng)用于安防，也完全可以用于旅游、美食、親情關(guān)懷、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等非安防行業(yè)。

　　小結(jié)

　　安防系統(tǒng)包括前端、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、平臺(tái)、顯控等產(chǎn)品。前端逐步會(huì)成為感應(yīng)器，其最大的價(jià)值是能提供高清晰、低碼率的視頻，并具備一些智能分析功能;網(wǎng)絡(luò)傳輸逐步成為管道，其價(jià)值在于提供高帶寬、可靠的網(wǎng)絡(luò)連接;存儲(chǔ)在用戶眼中會(huì)成為黑盒子，提供高可靠、大容量、高性能的存儲(chǔ)服務(wù);而顯控部分作為數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)部分，其價(jià)值在于提供清晰、易用、兼容性強(qiáng)的解碼與顯示設(shè)備。

　　能擔(dān)負(fù)客戶需求，跨越“安防”界限，將安防產(chǎn)品融入到各個(gè)行業(yè)的唯有安防平臺(tái)，他必將促使“可視化服務(wù)”融入到普通消費(fèi)者點(diǎn)點(diǎn)滴滴生活當(dāng)中。