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背景介紹

隨著視頻在案事件偵破以及各類公安業(yè)務(wù)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(yīng)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(jié)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(yīng)用需求；綜合分析調(diào)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(shè)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(wǎng)共享建設(shè)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(jīng)可以調(diào)取下級單位的視頻圖像資源。

這些海量的視頻信息當(dāng)中對公安機關(guān)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(shè)備終端、移動硬盤、U盤等存儲介質(zhì)中，隨著時間推進(jìn)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(shè)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(jīng)逐漸顯現(xiàn)它的不足，已經(jīng)無法滿足智慧城市建設(shè)中海量高并發(fā)實時視頻數(shù)據(jù)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(dá)到網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲器I/O資源的有效利用以及跨平臺的數(shù)據(jù)共享。

從視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量增長的角度來考慮，隨著公安業(yè)務(wù)及視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻數(shù)據(jù)在公安業(yè)務(wù)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?？紤]到視頻監(jiān)控系統(tǒng)部署應(yīng)用后帶來的群居效益，系統(tǒng)每日需要處理的數(shù)據(jù)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(fù)載能力的角度考慮數(shù)據(jù)的存儲問題。

價值信息難獲取

在海量數(shù)據(jù)存儲之后帶來的又一個問題就是數(shù)據(jù)的查詢問題。一方面，以往數(shù)據(jù)庫在海量數(shù)據(jù)檢索下，性能存在瓶頸，因此如何提高數(shù)據(jù)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(jù)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(jù)的海量存儲、快速檢索，同時我們也需求提供視圖數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)化信息中獲取高價值密度的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，幫助公安系統(tǒng)進(jìn)行視圖數(shù)據(jù)深度應(yīng)用。

方案簡介

要推動視頻監(jiān)控的公安實戰(zhàn)應(yīng)用的深度發(fā)展，首先要將連續(xù)的視頻流轉(zhuǎn)化成視頻圖像內(nèi)容信息流，同時在視頻圖像內(nèi)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(nèi)在統(tǒng)一整合。

大華視頻圖像信息數(shù)據(jù)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(nèi)容信息流的存儲和相應(yīng)服務(wù)的新的基礎(chǔ)設(shè)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(yīng)用能深度結(jié)合的視頻圖像信息深化應(yīng)用服務(wù)支撐平臺。

方案架構(gòu)

在公安視頻專網(wǎng)中，省、市、區(qū)縣分局分別部署視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)視頻專網(wǎng)內(nèi)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(guān)鍵數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化描述信息，并通過數(shù)據(jù)級聯(lián)實現(xiàn)對視頻圖像信息在省級結(jié)構(gòu)化信息匯聚，并通過安全邊界將信息同步到公安網(wǎng)省級視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、市級視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以便各地各級公安機關(guān)進(jìn)行跨地域、跨警種的信息共享，便于在上層實戰(zhàn)業(yè)務(wù)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(jù)庫具備圖像內(nèi)容標(biāo)注、圖像內(nèi)容存儲、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、訪問控制、權(quán)限管理、高效檢索、信息關(guān)聯(lián)、級聯(lián)共享等功能。

方案特點

打造統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信息庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)全面共享檢索

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

結(jié)構(gòu)化途徑豐富，隨心所欲完成結(jié)構(gòu)化信息描述

視頻圖像信息數(shù)據(jù)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(jìn)行針對性結(jié)構(gòu)化描述，有效輔助各級辦案人員對資源的結(jié)構(gòu)化處理入庫。

云存儲模塊化設(shè)計，實現(xiàn)在線擴容升級

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，擴容非常方便，既可滿足當(dāng)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(wù)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(jù)內(nèi)存限制。同時，云存儲系統(tǒng)擴展時，對上層公安業(yè)務(wù)系統(tǒng)是透明的，業(yè)務(wù)系統(tǒng)可根據(jù)需要對配額進(jìn)行調(diào)整，而不需要管理新增空間。

海量空間存儲，迎接大數(shù)據(jù)時代

省市級的部署視頻圖像信息數(shù)據(jù)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)?？芍С?096PB海量存儲空間，能夠滿足大數(shù)據(jù)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(jù)庫采用通過存儲虛擬化技術(shù)，各種云存儲設(shè)備被虛擬化成一個統(tǒng)一存儲池，根據(jù)需求動態(tài)分配存儲空間，對存儲空間進(jìn)行有效利用，從而達(dá)到資源有效分配利用及性能穩(wěn)定提升的目的。

動態(tài)負(fù)載均衡，選擇空間存儲文件

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

數(shù)據(jù)高容錯性能，保障數(shù)據(jù)安全

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫采用分布式文件系統(tǒng)，設(shè)計時假設(shè)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(jù)冗余、數(shù)據(jù)操作日志、元數(shù)據(jù)主備冗余，數(shù)據(jù)自動恢復(fù)等多種機制來處理這些故障，從而保障數(shù)據(jù)安全；最低配置可實現(xiàn)單硬盤損壞數(shù)據(jù)可在半小時內(nèi)完全恢復(fù)，能夠保障視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全性。

高并發(fā)性能，快速響應(yīng)訪問

視頻圖像信息數(shù)據(jù)庫存儲采用文件切片、以及文件切片內(nèi)再進(jìn)行節(jié)點間冗余的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)帶寬，實現(xiàn)高速并發(fā)訪問?？蛻舳嗽谠L問云存儲時，首先訪問元數(shù)據(jù)服務(wù)器，獲取將要與之進(jìn)行交互的數(shù)據(jù)節(jié)點信息，然后直接訪問這些數(shù)據(jù)節(jié)點完成數(shù)據(jù)存??；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(jù)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(jù)庫解決方案，致力打造公安部門第九大業(yè)務(wù)庫，采集、管理、存儲、應(yīng)用海量可疑的、涉案的媒體及標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)，利用視頻智能分析技術(shù)對海量聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控資源、社會面監(jiān)控資源進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，通過多層級聯(lián)架構(gòu)設(shè)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?qū)崙?zhàn)的服務(wù)架構(gòu)設(shè)計，為部、省、市、縣各級公安業(yè)務(wù)部門提供“跨地域、跨警種、跨部門、跨業(yè)務(wù)”的信息共享應(yīng)用，真正為科技強警提供強大的數(shù)據(jù)支撐保障。