２０世紀９０年代末，國際互聯(lián)網發(fā)展很快，幾千萬臺，甚至幾億臺計算機互相連接在一起，網絡之中信息量是極其巨大的；局域網、廣域網的發(fā)展也非常迅猛，一些行業(yè)的計算機聯(lián)網運行后，計算機系統(tǒng)的工作就不能中斷了，巨大的信息量不停地在迭加，網絡之中的信息量無疑是“海量的”。網絡環(huán)境下的計算與單臺計算機的計算在信息的組織、處理和傳輸上有很大的不同，這對經典計算理論和通信理論提出挑戰(zhàn)。鑒于用現(xiàn)有的理論已不能夠描述和解釋網絡環(huán)境下海量信息和海量進程的活動規(guī)律，必須在基礎理論方面有所突破，才有可能真正指導網絡環(huán)境下各種應用的開展，推動網絡經濟的進步。

　　視頻監(jiān)控的發(fā)展及其IT化趨勢

當時任北京航空航天大學校長的李未院士，１９９８年在國內率先倡導將網絡環(huán)境下海量信息的組織、傳輸與處理的研究作為國家基礎科學研究的一個重要方向，并制定了詳細的研究計劃，啟動了作為國家重點研究規(guī)劃項目（９７３計劃）之一的“網絡環(huán)境下海量信息的組織、處理和傳輸?shù)睦碚撆c方法”項目。項目的參與單位有北航、北大、清華和國防科大四所著名大學。國外也是在２０世紀９０年代末提出相似研究課題的，研究內容都是網絡環(huán)境下的計算技術與理論，雖然課題名稱不同，但研究的目的是相同或相似的。

由于視頻圖像具有信息量巨大的特點，較早就成為IT技術關注的重點。不長時間，“網絡環(huán)境下海量信息的組織、處理和傳輸?shù)睦碚撆c方法”項目組在海量信息系統(tǒng)技術在基礎理論和核心技術方面取得了一些突破性進展，有些子項目已開始應用于實際。項目組中“基于先進網絡的下一代互聯(lián)網公共服務環(huán)境”課題小組研制成功了具有自主知識產權的、基于高速網絡的多媒體、實時、交互式協(xié)同工作環(huán)境（Ａｄｍｉｒｅ）系統(tǒng)。

２００１年１１月中旬“超級計算和通訊”國際會議召開，這是全世界第一次完全采用高速互聯(lián)網技術召開的遠程多媒體實時會議。中心會場在美國的丹佛市，分會場分布在全球近１０個國家和地區(qū)，有４０多個國際科研機構多媒體會場與之相聯(lián)，中國分會場是唯一沒有使用美國ＡｃｃｅｓｓＧｒｉｄ系統(tǒng)，而采用Ａｄｍｉｒｅ系統(tǒng)的分會場。2002年12月，我在經濟參考報工作期間采訪了“網絡環(huán)境下海量信息的組織、處理和傳輸?shù)睦碚撆c方法”項目組，并撰寫了《我國海量信息理論與技術研究取得進展》的報道。

隨著視頻監(jiān)控技術的廣泛應用,特別是平安城市建設在國內大規(guī)模推進,監(jiān)控系統(tǒng)已經不滿足于“看得見”,而要求“看得清”，“用得好”。視頻監(jiān)控系統(tǒng)向著“數(shù)字化、網絡化、高清化、集成化、智能化”方向發(fā)展，視頻信息的共享與多業(yè)務系統(tǒng)的應用也提上日程。隨著高清視頻監(jiān)控的快速發(fā)展以及在平安城市等領域的大規(guī)模聯(lián)網應用，高清視頻的傳輸、轉發(fā)、存儲及應用對配套軟硬件平臺提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性及實戰(zhàn)應用成為公安用戶關注的焦點。不僅原來的CCTV閉路監(jiān)控系統(tǒng)無法滿足需要，即使是傳統(tǒng)的IT架構也無法滿足高清視頻監(jiān)控的大規(guī)模部署應用。

視頻監(jiān)控技術的IT化首先體現(xiàn)在視頻圖像遠程傳輸對互聯(lián)網的高度依賴。視頻資料的存儲也是經過模數(shù)轉換并壓縮后在硬盤上存儲.特別是網絡監(jiān)控系統(tǒng)通常需要有功能強大的監(jiān)控平臺進行控制、調度管理，其軟硬件大量采用IT技術。隨著監(jiān)控技術高清化、集成化、智能化的發(fā)展，監(jiān)控視頻海量信息的傳輸、存儲，視頻分析技術的應用，云計算、云存儲和大數(shù)據這些IT前沿技術正在深刻地影響著視頻監(jiān)控技術的發(fā)展。

云計算以分布式網絡為基礎，用戶數(shù)據的存儲和運算都是在“云”上完成的，體現(xiàn)了“網絡便是計算機”的理念。視頻分析的應用是基于巨量數(shù)據的高速運算,例如巨量人數(shù)的人臉識別采用多臺高性能服務器常規(guī)的并行計算也無法滿足某些用戶的時效性要求,而云計算可以大大提高運算效率。在未來的“互聯(lián)計算”時代，視頻監(jiān)控將伴隨著互聯(lián)網技術、數(shù)字高清化技術，以及智能化技術的發(fā)展成為人們生活和工作中不可或缺的組成部分，并成為中國構建“平安城市”和“智慧城市”的中堅力量。

云存儲是通過網絡提供的，可配置虛擬化存儲和相關數(shù)據服務，這個服務級別是可以按需要來保證的。更加高效節(jié)能、穩(wěn)定可靠的云計算、云存儲技術的應用將是是未來監(jiān)控發(fā)展的趨勢，也將成為未來平安城市建設的潮流。

云計算將會是今后很長時間海量視頻監(jiān)控圖像數(shù)據處理加工的基本模式。由于數(shù)據的處理和存儲都在遠程的云端上完成，安全性和隱私問題已經成為困擾云計算進一步發(fā)展的一個重要瓶頸。而云儲存虛擬化和物理上分布的異構化，因此缺乏物理安全邊界。用戶數(shù)據管理權與所有權分離，使得數(shù)據面臨泄露和篡改的風險。云安全已經成為順利推進云計算、云儲存所不容忽視的一個問題。公安部高度重視網絡的安全性，但以目前平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的承載網絡的現(xiàn)狀來看，還存在較高的風險。平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)承載網絡主要是公安專用通信網和視頻虛擬專網兩種，現(xiàn)有系統(tǒng)的承載網絡情況復雜，平臺部署在不同的承載網絡上。虛擬專用網（VPN，VirtualPrivateNetwork）通常是在公用網絡上建立的專用網絡，是為特別用戶設置的加密通訊網絡，而平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)匯接的社會圖像資源是通過多種方式接入到各級共享平臺，雖然在接入時會采取一些安全接入措施，但仍很難避免被非法侵入。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網絡安全問題應當引起足夠的關注。

在數(shù)據量呈現(xiàn)幾何級數(shù)增長同時，數(shù)據來源及獲取的渠道越來越多。數(shù)據模型也從最初的結構化數(shù)據為主發(fā)展到半結構化或非結構化數(shù)據占比越來越高，數(shù)據關系由簡單發(fā)展到復雜……這一系列的變化催生出大數(shù)據時代，其背后需要的是能對海量數(shù)據進行信息提取、分析，能服務于民生，促進各行業(yè)發(fā)展的技術與方案提供商。以用戶需求為主導，深度洞悉需求本質，挖掘需求的源動力才能引領平安城市的發(fā)展。

大數(shù)據指的是所涉及的數(shù)據量規(guī)模巨大到無法通過人工，在合理時間內達到截取、管理、處理、并整理成為人類所能解讀的信息。視頻監(jiān)控領域的大數(shù)據特征可用Volume（體量巨大）、Variety（編碼類型、數(shù)據結構種類繁多）、Velocity（要求快速處理）、Value（有價值信息提取困難）這4個V來概括。視頻監(jiān)控領域迫切需要大數(shù)據技術。

在大數(shù)據的發(fā)展趨勢下，對海量視頻監(jiān)控數(shù)據的存儲和管理也是當下許多大廠商積極探索的命題。在視頻監(jiān)控領域，往往視頻分析的效率決定價值，更低的延遲、更準確的分析往往是平安城市這類客戶的普遍需求。這將大幅提升視頻監(jiān)控產業(yè)附加值，改善現(xiàn)有產業(yè)價值提升困難的發(fā)展瓶頸。

視頻監(jiān)控業(yè)務產生的數(shù)據絕大多數(shù)以非結構化的數(shù)據為主，信息呈現(xiàn)上為松耦合的關系，這給傳統(tǒng)的數(shù)據管理和使用機制帶來了極大的挑戰(zhàn)。經過采集的視頻數(shù)據通過創(chuàng)建數(shù)據倉庫，進行數(shù)據的分析和挖掘，最終進行可視化的呈現(xiàn)，就是大數(shù)據的衍變過程。海量的視頻監(jiān)控數(shù)據采用傳統(tǒng)人工和串行的數(shù)據篩選方式在大數(shù)據時代已不能滿足要求。面向大數(shù)據的架構原理就是將海量數(shù)據分解為較小的更易訪問的批量數(shù)據，在多臺服務器上并行分析處理，從而大大加快視頻數(shù)據的處理進程。

在視頻監(jiān)控業(yè)務中，價值密度的高低與數(shù)據總量的大小成反比。一小時的視頻監(jiān)控內容，可能有用的數(shù)據僅僅只有一兩秒。如何通過強大的機器算法更迅速地完成數(shù)據的價值“提純”是目前大數(shù)據洶涌背景下亟待解決的難題。視頻監(jiān)控圖像對于客戶來講可能大部分信息是無效的，有效信息可能只分布在一個較短的時間段內，按照數(shù)學統(tǒng)計理論，信息是呈現(xiàn)出冪律分布的，往往密度越高的信息對客戶價值越大。實時涌入的海量數(shù)據容易產生大量的休眠數(shù)據，浪費大量存儲資源，也不利于其應用。對海量數(shù)據進行智能分析，提取出價值數(shù)據片段，建立摘要信息，減少用戶需要面對處理的數(shù)據量，形成元數(shù)據信息庫，以提高信息利用效率。

目前看來，有四類與大數(shù)據相關的技術可以在監(jiān)控領域發(fā)揮重要的作用。1、智能分析技術?；谟嬎銠C圖像識別算法，對視頻圖像內容進行理解和分析，生成圖像內容和行為的描述信息，并以結構化或半結構化語言描述，為視頻大數(shù)據分析與應用提供基礎；2、大數(shù)據處理技術?；诖髷?shù)據并行或分布式處理技術，如Hadoop，Hbase等，形成面向大數(shù)據的分布式存儲與數(shù)據管理框架;提供實時和批處理ETL，實現(xiàn)數(shù)據清洗/轉換/裝載，以形成價值信息匯聚；3、數(shù)據挖掘與分析技術。通過對智能分析元數(shù)據的檢索、數(shù)據挖掘與分析處理，才能對視頻數(shù)據的高效利用;與非視頻數(shù)據整合分析，挖掘事件關聯(lián)及產生模式，提升視頻數(shù)據價值的能力;4、可視化展現(xiàn)技術。通過對視頻內容的高效檢索、比對和呈現(xiàn);與GIS平臺、情報分析平臺、應急處理平臺等地方平臺融合，并與視圖整合展現(xiàn)，以提升視頻數(shù)據實用性的能力。

我以為視頻監(jiān)控IT化的標志主要基于以下3個方面的事實:1、由于視頻監(jiān)控技術從模擬到數(shù)字,并進一步走向IP網絡化,使得IT技術，特別是云計算、云存儲、大數(shù)據、視頻分析與智能監(jiān)控技術成為當下推動視頻監(jiān)控技術發(fā)展的主要動力；2、國內外許多大型IT企業(yè)進入視頻監(jiān)控行業(yè)并與安防企業(yè)進行多方面合作；3、我國越來越多的技術型安防企業(yè)正在大量吸收IT人才，重點發(fā)展數(shù)字信號處理、云存儲、視頻分析算法、大數(shù)據等IT核心技術。

四、視頻監(jiān)控IT化的影響

視頻監(jiān)控IT化的影響首先反映在視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能的提高與完善上。平安城市經歷了數(shù)字化、網絡化、高清化、智能化的發(fā)展階段后，將形成廣覆蓋、大聯(lián)網、高智能的格局，在應用層面具有強烈的大數(shù)據處理需求來消化、利用海量的監(jiān)控信息，輔助實現(xiàn)事前預警?；谝曨l圖像的云計算技術、云存儲技術、通過將大數(shù)據技術和視頻監(jiān)控技術的完美融合才能實現(xiàn)這一目的。而云計算、云存儲、大數(shù)據技術正是當前IT領域發(fā)展最快的技術，也是監(jiān)控領域進一步發(fā)展要求最迫切的技術。

其次，視頻監(jiān)控技術的IT化必然會加強安防企業(yè)，特別是監(jiān)控企業(yè)與IT企業(yè)的密切合作。擁有IT背景的企業(yè)與傳統(tǒng)安防廠商相比，在產品的更新?lián)Q代上更迅速，對互聯(lián)網和IT技術更了解，但有所欠缺的是對安防行業(yè)的深入了解。因此，完全依賴于IT企業(yè)實現(xiàn)大數(shù)據在安防行業(yè)的實際應用阻隔重重。同樣，安防廠商拋棄與IT企業(yè)的密切合作去做系統(tǒng)集成同樣具有很大挑戰(zhàn)。在大數(shù)據時代，各個領域是相互關聯(lián)的關系，視頻監(jiān)控與IT需要不斷的技術融合與行業(yè)業(yè)務融合，才能真正解決對大數(shù)據的應用分析與存儲。大數(shù)據業(yè)務是一個各個領域通力合作的模式，對于視頻監(jiān)控企業(yè)來說，需要在了解用戶需求和市場動向的前提下，發(fā)揮自身優(yōu)勢，聯(lián)合IT企業(yè)，以更快的速度躋身大數(shù)據領域。

社會需求是技術發(fā)展最強大的推動力。我國平安城市建設、智慧城市建設正在建設全球規(guī)模最大的、多業(yè)務視頻監(jiān)控聯(lián)網系統(tǒng)，這為我國視頻監(jiān)控企業(yè)和IT企業(yè)提供了研究相關IT技術，設計與實施、運行這類項目的實踐平臺。我認為，實踐出真知，在視頻監(jiān)控IT化的進程中也會推動我國IT技術的進步,通過學習借鑒國外經驗和大家的努力，在視頻監(jiān)控技術IT化的道路上我國會走在世界前列。