張丹育

編者按：財(cái)經(jīng)、科技甚至?xí)r政媒體近期掀起一股大數(shù)據(jù)與視頻監(jiān)控的討論的旋風(fēng)。但在視頻監(jiān)控領(lǐng)域毫無爭(zhēng)議——數(shù)據(jù)挖掘，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算在視頻監(jiān)控率先應(yīng)用是順理成章的事情：每時(shí)每刻高清視頻都在寫入，硬盤上的“死”數(shù)據(jù)太多，云計(jì)算是被逼出來的！視頻監(jiān)控更是物聯(lián)網(wǎng)的第一戰(zhàn)場(chǎng)。本文以從業(yè)者角度務(wù)實(shí)分享一些看得見、摸得著、預(yù)言靠譜的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。得益于平安城市視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐，中國(guó)企業(yè)在解決方案和實(shí)踐已經(jīng)走在了世界最前列，今天的技術(shù)儲(chǔ)備已經(jīng)能夠探討這些科幻場(chǎng)景的務(wù)實(shí)落地。

作者為宇視科技解決方案架構(gòu)師。從IT轉(zhuǎn)戰(zhàn)安防行業(yè)，宇視內(nèi)部更多的討論是如何放下互聯(lián)網(wǎng)的空中樓閣、IT的高高在上，而是在做好架構(gòu)的頂層設(shè)計(jì)后，挽起褲腿推進(jìn)安防行業(yè)的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]科幻電影、視頻監(jiān)控、未來、全交換架構(gòu)、智能分析算法

最近一段日子最牽動(dòng)人心的新聞要數(shù)廈門公交車爆炸案了，緊接著廈門市安全生產(chǎn)委員會(huì)頒布《福建省關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)加油站安全監(jiān)管的緊急通知》，通知要求廈門購(gòu)買罐裝汽油必須實(shí)名制。當(dāng)然，公交爆炸案并不是我想說的重點(diǎn)，重點(diǎn)是如果加油站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)早一點(diǎn)上升到一個(gè)新的高度，或許這場(chǎng)災(zāi)難能夠被避免，那些生命或許不會(huì)猝然的離開我們……

一直以來，安防從業(yè)者都有一個(gè)夢(mèng)想，監(jiān)控系統(tǒng)不再是事后查證的手段，而是預(yù)防犯罪的利器。夢(mèng)想即是需求，需求則牽引著我們走向未來。所以今天，我想用一種輕松的方式和大家分享一下視頻監(jiān)控行業(yè)的未來。

《EAGLE EYE》：一個(gè)云計(jì)算中心

我是個(gè)電影愛好者，但并不狂熱，每年只看四五部，然后用一年的時(shí)間去消化他們。電影是個(gè)很神奇的東西，短短的兩三個(gè)小時(shí)里面或者濃縮了千百年的歷史、或者映射著當(dāng)下，然而最吸引我的是，電影能預(yù)演未來，展現(xiàn)給我們一個(gè)這輩子或許都無法經(jīng)歷的未來。

早在2008年，就有一部電影，向我們展示了監(jiān)控行業(yè)的未來——《EAGLE EYE》鷹眼。

影片開始，男主人公被無端陷害，網(wǎng)絡(luò)賬戶里突然冒出75萬美元、家中堆滿了郵寄過來的武器，遭受FBI的追捕；而女主人公被要挾，她的兒子薩米的生命危在旦夕；這一切使得他們不得不按照一個(gè)個(gè)莫名電話的指令去完成一個(gè)任務(wù)。操控他們的，不是人，是一臺(tái)電腦，準(zhǔn)確的說，是一個(gè)云計(jì)算中心。軍方建立了一套鷹眼系統(tǒng)，主要用途是反恐。前端的視頻采集點(diǎn)遍布全球每個(gè)角落，獲取的原始信息經(jīng)過分析得出是否為恐怖組織或恐怖行動(dòng)的結(jié)論。鷹眼能夠進(jìn)入其他任何信息應(yīng)用系統(tǒng)：她能夠控制門禁系統(tǒng)限制人員的出入、進(jìn)入銀行系統(tǒng)修改賬戶信息、進(jìn)入交通系統(tǒng)改變紅綠燈的狀態(tài)，還能進(jìn)入機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)改變掃描儀的圖像……鷹眼程序不僅完全脫離人的指揮自行運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂迫祟惖臋C(jī)器。

未來：盯守實(shí)現(xiàn)完全機(jī)器智能 人進(jìn)行最后時(shí)刻的決策

從電影中切換回現(xiàn)實(shí)，我們需要回答一個(gè)問題，電影所展示的，究竟是不是監(jiān)控行業(yè)的未來？畢竟把握一個(gè)行業(yè)的未來走向不是件很容易的事情，我們需要諸多證據(jù)。

我們是否還記得十幾年前第一次看科幻片時(shí)所感受到的震撼？然而就在2012年我看《碟中諜4》時(shí)，已經(jīng)可以從容淡定、游刃有余的尋找里面不合乎控制邏輯的場(chǎng)景了，因?yàn)殡娪爸械暮芏嗉夹g(shù)我們已經(jīng)在使用或者正在實(shí)踐。由于每一部科幻電影的制作者都是在尊重科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)揮和想象，隨著時(shí)間的推移，當(dāng)科學(xué)技術(shù)以前所未有的加速度無限逼近我們的想象力時(shí)，想象與現(xiàn)實(shí)的差距就會(huì)越來越小，于是科幻電影逐漸變得沒那么神奇了。從《碟中諜4》的視網(wǎng)膜攝像機(jī)，到現(xiàn)在的谷歌眼鏡，從《鷹眼》中的反恐程序到這兩天的“棱鏡門”事件，似乎在向我們印證著虛幻電影中那個(gè)真實(shí)的未來。

在監(jiān)控行業(yè)發(fā)展的這幾十年之中，技術(shù)雖然在突飛猛進(jìn)：高清——讓我們看得越來越清晰；聯(lián)網(wǎng)——讓我們看的范圍越來越廣闊；集成——讓相關(guān)的系統(tǒng)之間不再是孤島。但在這個(gè)進(jìn)程中，有一個(gè)環(huán)節(jié)卻始終停滯不前，沒有什么進(jìn)步——保安人員的工作狀態(tài)。幾十年來，監(jiān)控中心的保安人員始終處于24小時(shí)盯守的狀態(tài)，面對(duì)著繁重的接處警工作，從來就沒有被徹底解放出來！電影告訴我們，未來最大的變革，就是將“人”的盯守環(huán)節(jié)去掉，實(shí)現(xiàn)完全的機(jī)器智能。而人所要做的，只是在最后時(shí)刻進(jìn)行決策。

云計(jì)算被逼出來：智能視頻需要高效架構(gòu)

聽上去似乎還是有些不可思議，其實(shí)這個(gè)未來一點(diǎn)都不遙遠(yuǎn)，因?yàn)槲磥砜偸潜任覀兿胂笾衼淼靡?。睿智的比爾·蓋茨當(dāng)年也曾說過640K內(nèi)存對(duì)于任何一臺(tái)PC都?jí)蛴昧耍F(xiàn)在連小學(xué)生都會(huì)覺得這句話可笑。這個(gè)時(shí)代，技術(shù)的發(fā)展呈指數(shù)上升而非線性上升，計(jì)算機(jī)的存在讓現(xiàn)實(shí)緊緊跟隨在想象的步伐之后，“鷹眼”中展示的未來或許轉(zhuǎn)瞬即至，而它的科學(xué)基礎(chǔ)就是視頻監(jiān)控的數(shù)字化、IP化。

當(dāng)模擬視頻被采樣之后變成0101數(shù)字的那一刻起，監(jiān)控行業(yè)就進(jìn)入了一個(gè)顛覆性的拐點(diǎn)，因?yàn)樗梢员粡?qiáng)大的計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算和分析，從此視頻不再是沒有生命的一筆筆記錄，一場(chǎng)從墳?zāi)沟浇鸬V的序幕開始拉開——為什么是“金礦”？因?yàn)橐曨l天然具有著豐富的信息量，是我們?nèi)搜鄣难由?，是?shù)據(jù)寶藏；為什么是“開始拉開”，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)所快速牽引和推動(dòng)的一系列支撐技術(shù)：云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被用于監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控邁向智能化的進(jìn)程被這些技術(shù)插上了翅膀。

誠(chéng)然，未來始終和我們有著一步之遙，這“一步”，就在于智能的無法大規(guī)模部署。障礙在哪里？算法和計(jì)算資源。

首先，龐大的計(jì)算資源哪里來？資源需要建設(shè)和購(gòu)買，在這個(gè)不斷標(biāo)準(zhǔn)化、開放性、開源架構(gòu)充斥的大環(huán)境下，能否實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能已經(jīng)不再是評(píng)價(jià)產(chǎn)品優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，而是在實(shí)現(xiàn)功能時(shí)，誰的代價(jià)更小、誰對(duì)計(jì)算資源的利用更充分，也就意味著誰能在同等計(jì)算資源的前提下，把系統(tǒng)規(guī)模做得更大、效率更高。

我認(rèn)為云計(jì)算是被逼出來的，沒有互聯(lián)網(wǎng)上海量的訪問和搜索，也就沒有云計(jì)算的誕生。需求始終牽引著技術(shù)，解決智能視頻的大規(guī)模部署，我們需要一個(gè)更高效的架構(gòu)。

傳統(tǒng)安防廠架構(gòu)（左）VS宇視云監(jiān)控架構(gòu)（右）

傳統(tǒng)安防廠商由于缺乏IT技術(shù)的運(yùn)用能力，通常會(huì)搭建左側(cè)這種縱向結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種技術(shù)堆砌最容易實(shí)現(xiàn)，直接拷貝傳統(tǒng)IT模型，但帶來的問題就是與監(jiān)控業(yè)務(wù)的匹配度低、效率低、瓶頸點(diǎn)多，可靠性差。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的IT云計(jì)算模型是為關(guān)系型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)而量身定制的，每一筆數(shù)據(jù)需要進(jìn)行計(jì)算、處理后再進(jìn)入存儲(chǔ)設(shè)備，而視頻則不同，很多時(shí)候，視頻不需要經(jīng)過計(jì)算而是直接進(jìn)入顯示設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備。

宇視在深度思考視頻業(yè)務(wù)特性的前提下，將IT技術(shù)有機(jī)的整合在視頻系統(tǒng)之中，搭建了全交換體系架構(gòu)（圖中右側(cè)框圖）。扁平架構(gòu)的最大好處就是矩陣式結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可直接交互——高效、高可靠、低成本，最貼合未來的復(fù)雜業(yè)務(wù)應(yīng)用和海量數(shù)據(jù)處理需求。而宇視公司是監(jiān)控廠商中唯一憑借全交換系統(tǒng)架構(gòu)獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)的廠商。當(dāng)然，云監(jiān)控視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)不僅僅解決資源節(jié)省的問題，還能夠解決“開源”問題。全交換架構(gòu)整合了虛擬化、集群技術(shù)，將系統(tǒng)中的計(jì)算資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)的管理和整合，以挖掘出更多計(jì)算資源供智能業(yè)務(wù)使用。

其次，制約智能大規(guī)模部署的另外一個(gè)因素就是算法，拿一個(gè)槍球跟蹤的功能來舉例，風(fēng)導(dǎo)致的樹葉、旗子、水紋、飛舞的塑料袋等等，都會(huì)引發(fā)球機(jī)的誤跟蹤……目前的智能算法對(duì)環(huán)境的依賴性太大，監(jiān)控行業(yè)需要更有效的算法來屏蔽環(huán)境的干擾。

沒有哪家廠商可以憑一己之力將所有的智能分析算法研究到極致，這塊更需要開放合作。在智能分析業(yè)務(wù)上，宇視與國(guó)內(nèi)眾多知名廠商進(jìn)行戰(zhàn)略合作，并提出“智能分析元規(guī)則組合”理念，將多種單一行為高度抽象成元規(guī)則，通過復(fù)合元規(guī)則形成業(yè)務(wù)規(guī)則，適應(yīng)復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景。如某一個(gè)場(chǎng)景既需要進(jìn)行越界判定、徘徊判定、物品滯留判定后才能形成最終報(bào)警。

IA智能服務(wù)架構(gòu)-豐富的智能分析元規(guī)則組合

再回到電影，《云圖》告訴我們，人類最終的所有記錄，都是以視頻的形式存在。未來，視頻會(huì)成為歷史的載體，成為人類生命中最重要的物質(zhì)之一。有一段影評(píng)寫得非常好——“科幻電影的本質(zhì)并不是科學(xué)本身，而是科學(xué)對(duì)人類社會(huì)的改變，宏偉的科幻史詩，往往有著巨大的時(shí)間跨度，用來講述人類生命形式的改變、探討人類的命運(yùn)”。人類快速邁向智能的未來，已毋庸置疑，以宇視為代表的視頻監(jiān)控企業(yè)，無論是從架構(gòu)層面還是算法層面，都已經(jīng)做好充分的技術(shù)儲(chǔ)備，只等那一刻的到來。