两年前,在大数据一词风起云涌之时,笔者参加了一场关于视频数据的研讨会。会上听到了一个有趣的故事。上海浦东的一家商场,在“平安城市”建设中,安装了上百个摄像头。因为这些无处不在的视频监控,商场中的偷窃行为逐渐消失。只不过没有了偷窃行为,这些仍然每天“注视”着商场每一个角落的摄像头,似乎又有了些无用武之地的尴尬。而就在此时,一家数据处理公司提出,他们可以利用这些视频,为商场提供一种新的服务:通过视频分析,得出商场中客户的行为和消费特征。比如,每天进入商场的客户的性别比例,年龄段分布,哪些商品最受欢迎,哪些时间客流量最大,等等。根据这些分析结果,这家商场得以开展了很多针对性的促销活动,商场推出某月某日某种商品的折扣活动――看似随意其实是建立在对历史视频分析的结果之上。这个故事发生在两年前,在这个故事里,我们熟悉的用于“监控”的视频画面突然间变成了用于商业“分析”的数据源。
  本期“走近科学”栏目介绍的项目,来自中国电信上海研究院的“基于SIP的网络视频监控方法和系统”,与这一故事有些相像。他们所建设的网络视频监控系统也是源于各单位的监控需求,这一系统在后期也带来了巨大的视频数据分析机会。所不同的是,与商场中设置的上百个摄像头相比,这个项目所管理的摄像头的体量要大得多。“大”字的意义,如我们在大数据时代所逐渐接受的,已经不仅仅指量上的变化,很多时候还意味着整个系统的变革。

大融合的平台基于统一的标准

  在中国电信上海研究院宽敞的办公室里,项目负责人、产品总监曹宁为我介绍了这一项目的规模,他说:“我们这个项目建设了国内用户规模最大的网络视频监控网络,遍布全国各省电信公司,涉及监控点近100万个。”很显然,“100万”与一个商场百计的摄像头规模已经完全不在一个量级。在我问及既然一个公司可以建设上百个摄像头为什么不可以建设100万个时,他解释了其中的关键,“在十年前我们这一项目上马时,其实一些公司已经开展了很多视频监控的项目,但问题在于,公司与公司之间、地区与地区之间、部门与部门之间,因为没有统一的标准,所以视频监控平台大规模互联互通和资源共享根本无法实现。”
  中国电信之所以能够实现,因为他们有着在网络基础设施方面得天独厚的优势。这一项目最早的负责人梁笃国介绍说:“全国100万个摄像头,大多采用‘电信出建设,用户出月租’的方式建成。电信集中建设和维护,视频产权归客户。”如此,虽然每一个视频的所有权不归电信所有,但“建设者”的身份,让中国电信具备了融合各个行业、各个部门视频数据的基础。随着中国电信这一项目的成功,曹宁介绍说,中国电信目前已经运营着“世界上最大规模的运营级视频监控网络”。
  而这些行业的、部门的视频监控数据有哪些?曹宁的介绍首先提到了作为“监控大户”的质检部门。他举例说道,国家质检总局在各个出入境通道、口岸、集装箱场地、特殊监管区域、重点敏感企业都布置有摄像头,用以实现对出入境口岸、查验场地和出口产品生产企业质量控制关键环节进行实时监控。以大陆供应香港鲜活产品来说,所有食品在供港之前都将全程监控,以确保供港产品鲜活卫生。另外他也提到了人们较为熟知的由公安部门建设的“平安城市”监控系统,现在城市中到处可见的摄像头,就得益于当时的建设。这些不同部门、系统的监控设施,正如梁笃国所介绍,相当一部分都是由中国电信承担建成的。但建设之时,都是相互独立的。

  将所有这些系统融合在一个大的平台上,不同于在一个商场内建设监控系统。它最需要的就是统一的标准,只有遵守共同的标准,各系统之间才有可能互联互通。这个标准,也就是项目名称中的“SIP”。SIP(Session Initiation Protocol,会话初始协议),是1999年由互联网工程任务组(成立于1985年底,是全球互联网最具权威的技术标准化组织,主要任务是负责互联网相关技术规范的研发和制定,当前绝大多数国际互联网技术标准都出自于它)提出的应用在IP网络中的一种信令协议,解决IP网络上的信令控制,帮助IP网络进行实时通信。在业内,SIP被认为是实现“大规模、IP化、标准化、运营级的公众网络视频监控系统”的最佳标准。但是应用在视频监控领域需要开展大量创新性工作,“中国电信基于SIP协议的网络视频监控系统,在国内外运营商中都属首创”,曹宁这样说。
  在中国电信依据这一标准建设的系统中,关键的技术在于解决“标准化”、“大容量平台”、“大容量存储”以及“接口开放”。“大容量平台”和“大容量存储”,表征一个“大”系统所应有的计算和存储能力,其中包括云计算、分布式处理之类数据处理领域的前沿技术。而更为重要的是“标准化”和“接口开放”。“标准化”指的是任何系统的视频,都必须按照统一设置的模块进行设计,无论是质量检验部门的视频或者公路交通的视频。而“接口开放”则意味着任何部门、行业的视频,只要按照标准化的模块设计,都可以接入并融入到这一大的视频平台。
  中国电信所设定的标准,由于其空前的使用规模,已经代表了一个行业和国家的标准。基于这一项目的成果,他们发布了三项中国通信标准化协会电信网视频监控行业标准和五项国际电信联盟(ITU-T)视频监控标准,其中ITU-T发布的两项标准H.627和H.626.1,是中国在视频监控领域首次获得发布的国际标准。

视频监控也可以用于分析雾霾成因

  除了为“监控”需求完成任务,这一视频融合平台也带来了许多新的视频分析的机会。曹宁介绍说他们最近正与上海环境科学研究院大气所合作开展着一项关于雾霾的科研项目。雾霾是全民关注的问题,然而关于雾霾的来源和传播机制,至今却还没有令人信服的证明。依据目前的研究成果,机动车排放是比较公认的一个雾霾来源。但是计算机动车排放量,通常依据的是统计数据。中国电信目前的这一视频平台,为另外一种路线,利用全数据而不是统计数据,提供了可能。这个研究项目的方案是,利用中国电信提供的视频画面和智能图像分析算法,将每天在一个城市里运行的车辆数目、车型进行计算分析,并将结果作为因子之一与当地雾霾数据进行比对,从而为雾霾形成机理的研究提供支持。
  另外一个更具经济效益的项目是,目前我国公路交通的拥堵情况,一般用红黄蓝的标识牌显示。司机在行车途中根据红黄蓝标识选择前方路线中相对顺畅的路段。然而红黄蓝标识并不是在任意地方都能看到的,司机看到标识牌显示的不拥堵路段,在经过一段行驶进入后可能已经拥堵不堪。梁笃国说:“其实,中国电信在公路上建设了近百万个摄像头,我们完全有能力提供实时的视频服务。”他曾设想开发一种显示任意路段交通实况视频的软件,提供给司机随身或者随车携带的移动终端。这一想法尚未进入商业化运作,但可以想象,一旦实现,未来的交通拥堵情况将得到极大的缓解。
  当然这一平台的社会经济价值,也并非仅仅由中国电信独享。SIP系统的“接口开放”属性,也就意味着,未来第三方有可能利用这一平台中的视频内容开发新的产品或者服务。第三方也可以利用电信的数据分析结果,结合他们自有的其他数据提供更进一步的大数据服务。
  有一点可以确定的是,当一个商场用于监控的视频变身成为分析客户行为的数据来源后,中国电信这一融合了全国诸多部门、系统的视频大融合平台上,将会有越来越多的“智能”应用在等待着被开发。