视频监控的未来：从科幻看大数据如何落地

张丹育

编者按：财经、科技甚至时政媒体近期掀起一股大数据与视频监控的讨论的旋风。但在视频监控领域毫无争议——数据挖掘，大数据、云计算在视频监控率先应用是顺理成章的事情：每时每刻高清视频都在写入，硬盘上的“死”数据太多，云计算是被逼出来的！视频监控更是物联网的第一战场。本文以从业者角度务实分享一些看得见、摸得着、预言靠谱的实践经验。得益于平安城市视频监控大联网的实践，中国企业在 和实践已经走在了世界最前列，今天的技术储备已经能够探讨这些科幻场景的务实落地。

作者为宇视科技 架构师。从IT转战安防行业，宇视内部更多的讨论是如何放下互联网的空中楼阁、IT的高高在上，而是在做好架构的顶层设计后，挽起裤腿推进安防行业的应用。

[关键词]科幻电影、视频监控、未来、全交换架构、智能分析算法

最近一段日子最牵动人心的新闻要数厦门公交车爆炸案了，紧接着厦门市安全生产委员会颁布《福建省关于进一步加强加油站安全监管的紧急通知》，通知要求厦门购买罐装汽油必须实名制。当然，公交爆炸案并不是我想说的重点，重点是如果加油站的视频监控系统早一点上升到一个新的高度，或许这场灾难能够被避免，那些生命或许不会猝然的离开我们……

一直以来，安防从业者都有一个梦想，监控系统不再是事后查证的手段，而是预防犯罪的利器。梦想即是需求，需求则牵引着我们走向未来。所以今天，我想用一种轻松的方式和大家分享一下视频监控行业的未来。

《EAGLE EYE》：一个云计算中心

我是个电影爱好者，但并不狂热，每年只看四五部，然后用一年的时间去消化他们。电影是个很神奇的东西，短短的两三个小时里面或者浓缩了千百年的历史、或者映射着当下，然而最吸引我的是，电影能预演未来，展现给我们一个这辈子或许都无法经历的未来。

早在2008年，就有一部电影，向我们展示了监控行业的未来——《EAGLE EYE》鹰眼。

影片开始，男主人公被无端陷害，网络账户里突然冒出75万美元、家中堆满了邮寄过来的武器，遭受FBI的追捕；而女主人公被要挟，她的儿子萨米的生命危在旦夕；这一切使得他们不得不按照一个个莫名电话的指令去完成一个任务。操控他们的，不是人，是一台电脑，准确的说，是一个云计算中心。军方建立了一套鹰眼系统，主要用途是反恐。前端的视频采集点遍布全球每个角落，获取的原始信息经过分析得出是否为恐怖组织或恐怖行动的结论。鹰眼能够进入其他任何信息应用系统：她能够控制门禁系统限制人员的出入、进入银行系统修改账户信息、进入交通系统改变红绿灯的状态，还能进入机场安检系统改变扫描仪的图像……鹰眼程序不仅完全脱离人的指挥自行运转，进而转变为控制人类的机器。

未来：盯守实现完全机器智能 人进行最后时刻的决策

从电影中切换回现实，我们需要回答一个问题，电影所展示的，究竟是不是监控行业的未来？毕竟把握一个行业的未来走向不是件很容易的事情，我们需要诸多证据。

我们是否还记得十几年前第一次看科幻片时所感受到的震撼？然而就在2012年我看《碟中谍4》时，已经可以从容淡定、游刃有余的寻找里面不合乎控制逻辑的场景了，因为电影中的很多技术我们已经在使用或者正在实践。由于每一部科幻电影的制作者都是在尊重科学技术的基础上进行发挥和想象，随着时间的推移，当科学技术以前所未有的加速度无限逼近我们的想象力时，想象与现实的差距就会越来越小，于是科幻电影逐渐变得没那么神奇了。从《碟中谍4》的视网膜摄像机，到现在的谷歌眼镜，从《鹰眼》中的反恐程序到这两天的“棱镜门”事件，似乎在向我们印证着虚幻电影中那个真实的未来。

在监控行业发展的这几十年之中，技术虽然在突飞猛进：高清——让我们看得越来越清晰；联网——让我们看的范围越来越广阔；集成——让相关的系统之间不再是孤岛。但在这个进程中，有一个环节却始终停滞不前，没有什么进步——保安人员的工作状态。几十年来，监控中心的保安人员始终处于24小时盯守的状态，面对着繁重的接处警工作，从来就没有被彻底解放出来！电影告诉我们，未来最大的变革，就是将“人”的盯守环节去掉，实现完全的机器智能。而人所要做的，只是在最后时刻进行决策。

云计算被逼出来：智能视频需要高效架构

听上去似乎还是有些不可思议，其实这个未来一点都不遥远，因为未来总是比我们想象中来得要快。睿智的比尔·盖茨当年也曾说过640K内存对于任何一台PC都够用了，现在连小学生都会觉得这句话可笑。这个时代，技术的发展呈指数上升而非线性上升，计算机的存在让现实紧紧跟随在想象的步伐之后，“鹰眼”中展示的未来或许转瞬即至，而它的科学基础就是视频监控的数字化、IP化。

当模拟视频被采样之后变成0101数字的那一刻起，监控行业就进入了一个颠覆性的拐点，因为它可以被强大的计算机进行计算和分析，从此视频不再是没有生命的一笔笔记录，一场从坟墓到金矿的序幕开始拉开——为什么是“金矿”？因为视频天然具有着丰富的信息量，是我们人眼的延伸，是数据宝藏；为什么是“开始拉开”，因为互联网所快速牵引和推动的一系列支撑技术：云计算、物联网、大数据结构可以被用于监控系统，监控迈向智能化的进程被这些技术插上了翅膀。

诚然，未来始终和我们有着一步之遥，这“一步”，就在于智能的无法大规模部署。障碍在哪里？算法和计算资源。

首先，庞大的计算资源哪里来？资源需要建设和购买，在这个不断标准化、开放性、开源架构充斥的大环境下，能否实现系统功能已经不再是评价产品优劣的标准，而是在实现功能时，谁的代价更小、谁对计算资源的利用更充分，也就意味着谁能在同等计算资源的前提下，把系统规模做得更大、效率更高。

我认为云计算是被逼出来的，没有互联网上海量的访问和搜索，也就没有云计算的诞生。需求始终牵引着技术，解决智能视频的大规模部署，我们需要一个更高效的架构。

传统安防厂架构（左）VS宇视云监控架构（右）

传统安防厂商由于缺乏IT技术的运用能力，通常会搭建左侧这种纵向结构，因为这种技术堆砌最容易实现，直接拷贝传统IT模型，但带来的问题就是与监控业务的匹配度低、效率低、瓶颈点多，可靠性差。因为传统的IT云计算模型是为关系型业务数据而量身定制的，每一笔数据需要进行计算、处理后再进入存储设备，而视频则不同，很多时候，视频不需要经过计算而是直接进入显示设备和存储设备。

宇视在深度思考视频业务特性的前提下，将IT技术有机的整合在视频系统之中，搭建了全交换体系架构（图中右侧框图）。扁平架构的最大好处就是矩阵式结构，每个节点之间可直接交互——高效、高可靠、低成本，最贴合未来的复杂业务应用和海量数据处理需求。而宇视公司是监控厂商中唯一凭借全交换系统架构获得国家科学技术进步二等奖的厂商。当然，云监控视频监控系统架构不仅仅解决资源节省的问题，还能够解决“开源”问题。全交换架构整合了虚拟化、集群技术，将系统中的计算资源进行动态的管理和整合，以挖掘出更多计算资源供智能业务使用。

其次，制约智能大规模部署的另外一个因素就是算法，拿一个枪球跟踪的功能来举例，风导致的树叶、旗子、水纹、飞舞的塑料袋等等，都会引发球机的误跟踪……目前的智能算法对环境的依赖性太大，监控行业需要更有效的算法来屏蔽环境的干扰。

没有哪家厂商可以凭一己之力将所有的智能分析算法研究到极致，这块更需要开放合作。在智能分析业务上，宇视与国内众多知名厂商进行战略合作，并提出“智能分析元规则组合”理念，将多种单一行为高度抽象成元规则，通过复合元规则形成业务规则，适应复杂业务场景。如某一个场景既需要进行越界判定、徘徊判定、物品滞留判定后才能形成最终报警。

IA智能服务架构-丰富的智能分析元规则组合

再回到电影，《云图》告诉我们，人类最终的所有记录，都是以视频的形式存在。未来，视频会成为历史的载体，成为人类生命中最重要的物质之一。有一段影评写得非常好——“科幻电影的本质并不是科学本身，而是科学对人类社会的改变，宏伟的科幻史诗，往往有着巨大的时间跨度，用来讲述人类生命形式的改变、探讨人类的命运”。人类快速迈向智能的未来，已毋庸置疑，以宇视为代表的视频监控企业，无论是从架构层面还是算法层面，都已经做好充分的技术储备，只等那一刻的到来。