图像信息管理,体现“平安城市”建设的价值

2006-09-27 11:21:58 来源:策划/彭真
资讯频道文章B
频监控正在朝着更为宽广的领域延伸。局限于小区或者大楼的小范围安防系统,也许不难提出一个圆满的解决方案;但是对于像“平安城市”建设这样密布天罗地网的项目来说,图像采集、传输、储存、管理、共享的每一个细节,可以说大多数的厂商、集成商、工程商都是无经验可循的。其中,还有一些令人难以预料的风险。仅以监控系统中的某些细节为例,如前端摄像机的预置功能没有充分利用,管理者在调用图像之后,忘了将摄像机调回到原来所在的正常位置,致使摄像机无法继续工作;又如,要考虑到节省传输的网络带宽,就要牺牲影像清晰度之间的矛盾等等问题……因而,要规避这些风险及处理好各个细节问题,就需要对整个图像信息的管理体系做到统筹设计和管理。\r\n而要实现对图像信息的良好管理,最基础的就是建立软硬件结合的共享管理平台。一方面保证目前系统的执行效率;另一方面保证系统的前期各个前端及控制设备,可以平滑地向后期过渡和兼容,做到后期设备的有效投入,以达到整个系统的有机整合。例如,在这个完善的平台下,就给后期前端设备的选型创造了更灵活的空间,而系统中的各个前端采集的图像,也可以顺利地向需要此类信息的后端平台传输。\r\n由此可见,随着平安建设的逐步过渡、深入,对建立这个强大的图像信息管理平台的呼声也就日益高涨。技术、系统承受力的局限性,还需要其他各方面的补充;图像信息管理的人性化与智能化也值得各厂商的思考;出于对隐私的重视,有关方面也在急呼监控者或管理者需要有规可循……。为此,本期旨在对“前端建设热潮”做一个冷思考,特地邀请嘉宾来讨论后期建设中“图像信息管理,体现‘平安城市’建设的价值”的话题。\r\n\r\n

图像处理信息平台和各种监控设备是统一的整体
着监控应用领域的不断扩大,如何更好地实现对图像信息的管理,已经越来越重要。特别是进入以D1为代表的海量存储时代,为了满足复杂环境的高画质图像监控,如城市动态治安监控的需求,怎样完善图像的采集、图像数据存储、图像信息处理及传输等方面的性能,对大大优化图像信息的管理,保证数据安全可靠起到重要的作用。
这些考虑的出发点应该包括类似的问题,比如,如何快速定位查找制定监控点的现场和历史图像信息;如何快速检索视频信息里所要关心的内容,是否能有智能机器人来辅助操作人员来实时监看或事后快速检索这些海量的视频信息;视频信息如何分发,权限如何设定等等。除此之外,一些细节问题,比如视频的编码标准、流媒体的规范、视频存储的方式、视频流的辅助信息,DVR、DVS、IP摄像机等前端对于视频图像的处理机制、控制方式等等,也是需要考虑的。
从系统设计的角度讲,需要将这些问题进行分类,从应用需求出发把系统设计划分为不同的层次,比如应用管理层、网络系统互联层、设备控制层,每个层次再考虑解决自身的问题,才能有效地解决像“平安城市”这样的大型网络监控系统的诸多问题。
这里,需要纠正的一个观点是,图像信息处理平台并非后期建设中的一个环节,我们在一个大型的网络视频监控系统的规划中,就应该统筹考虑这个平台的设计方案。图像处理信息平台和各种监控设备是统一的整体,是系统密不可分的组成部分。图像信息管理平台将大量的图像、视频、报警等信息进行统一的检索、浏览、组合、分析、管理,是用户对系统进行使用和操作的最终界面,是网络监控系统价值实现的最终方式。难以想象没有这样的一个平台,用户该如何面对杂乱无章的海量的信息资源。
然而,在安防行业中,还没有建立行之有效的规范,各厂家产品之间无法直接互联,图像信息本身的格式、流媒体格式、查询接口都有差异。这些差异会导致系统设计的高度复杂化,这将会是城市治安监控的最大问题之一。因此,个人认为,“平安城市”建设中的关键问题,首先应该是如何制定一个切实可行的标准,各参与的厂商遵循这个标准,并在此基础上展开业务层面的设计,提供标准化的视频格式和互联协议、统一接口的查询和检索功能;其次是利用现代先进的软件技术、数据库技术、网络技术将这些产品和技术整合在一个统一的平台中,实现快速、灵活的视频图像信息的查询、检索机制以及相应的存储机制。
此外,前端的摄像机作为信号源,基本决定了图像信息来源的的有效性、清晰度等因素。摄像机的选点和安装,需要考虑采集到的视频图像是否能够全面地反映所要监控区域的全貌,能否监看到目标区域的重要的特征,比如人、车等。从图像处理的原理上讲,信息的处理越是靠近前端,对于图像的效果越是有效;而在后期处理,比如在解码后处理,其功效就会大打折扣。因此,作为视频源的摄像机,其选点、安装、功能、性能对图像信息管理系统起到了举足轻重的影响,要非常慎重地考虑这些因素。


有关部门或个人按规章操作,避免个人隐私受侵犯
目前看,平安城市视频信息管理需求主要来自两方面。其一,当地公安局根据治安防范工作的需要,由政府出资建设全市道路和街面视频监控系统。该系统以派出所的辖区为基本单位建立监控中心,摄像机主要分布于道路、街道和室外公众活动场所。然后,各区公安局借助于专用的数字化网络,将各派出所的视频监控系统进行集成,建设各区公安局视频监控中心。最后,由市公安局借助于专用的数字化网络,将各区视频监控中心再进行集成,构建市公安局视频监控中心,从而实现图像信息资源的共享与管理。
其二,各个单位如银行、办公楼、商场、工厂及住宅小区等,各自根据要求出资建立视频监控系统,并设立视频监控中心。摄像机主要分布于各自所辖的区域内,图像信息资源不共享。但是,随着数字化网络的建设和发展,集成这些分散的系统的条件会逐渐成熟,加上政府和百姓对建立“平安城市”建设的迫切愿望,这些系统将来会逐步实现集成,从而达到图像信息资源的共享。
因视频监控系统建设宗旨在于监视、记录那些突发的危害事件及其过程,或有针对性地监视可疑人员和将要发生的事件。为此,摄像机和录像设备必须24小时连续工作,才能达到及时监视和记录的目的。但是,从以上城市监控的需求分析中也可得出,随着平安城市建设的深入,摄像机的分布也越来越密,人们的正常活动也将受到监视,特别是极其敏感的个人隐私。如果对这类图像信息管理不善,将会导致这类图像信息的扩散,从而发生侵犯隐私的事件。这是为国家法律所不允许的,所以加强图像信息的管理是十分重要的。
因此,如果要做好对图像信息的管理,保护到个人隐私不受侵犯,必须要从以下几个方面考虑:
首先,各地方政府在开展“平安城市”的建设中,需要国家相关法律规定,明确哪些场所可以或严禁安装摄像机;建设视频监控系统的单位根据相关法律制定相应的守则,做好图像信息的保密工作,防止图像信息外泄;明确图像信息的保存形式、保存时间、和未来图像信息共享的范围和举证的使用条件。
其次,建立图像监控中心,通过数字化网络实现各分散系统图像信息的上传,同时,建立合理容量的数据库来备份必要的图像信息。因为各分散系统储存的图像信息加起来有成千上万的量。所以,以本地储存图像信息为基础,监控中心运行相应的管理软件对这些数据进行合理化、系统化的管理。而图像信息的保存方式、保存时间、删除操作都要按照规定的程序进行。任何部门及人员对图像信息的查询,应输入其口令和按所赋予的权限进行操作,无权删除任何图像信息,也只有授权个人或部门才能公布一些图像。
以上仅仅是关于“平安城市”建设中针对个人隐私的关于图像信息管理的初步想法,但目前实现起来还有一定的阻力,这需要政府支持、大量的资金投入、各部门的配合和协调,以及相关图像信息管理程序的开发、城市数字化网络的建设等。
<抽言>摄像机的分布也越来越密,人们的正常活动也将受到监视,特别是极其敏感的个人隐私,如果对这类图像信息管理不善将会导致这类图像信息的扩散,从而发生侵犯隐私的事件。
计谦勇,现任泰科消防保安有限公司南京办事处项目经理。


整合新旧系统、分析数据、统一规章是有效管理图像信息的关键
建“平安中国”是继金融系统监控之后的又一热潮,如果说金融是带有很强专业性的市场,那么,作为安防“平安城市”项目排头兵的监控和报警已经进入寻常百姓的生活。由此可见,采取有效的方式将来自不同地方的海量数据进行汇总、处理和分析以及恰当利用,既是这个庞大的工程要面对的首要问题,也是平安建设的意义所在。以各级公安机关对图像管理要求为例,它们重视的是对远程图像资源的共享、图像捕捉及后期处理和分析等。可以先将报警与图像资源的整合在一起并实现共享,实时、直观地了解和掌握监控区域的治安动态,采用集成人脸识别、指纹面相识别技术,通过人工或自动的方式找出可疑对象或犯罪分子,有效节省了警力资源,提高了出警能力。
但是,要完全做到系统整合,更好地实现对图像信息的管理,最终达到共享,还存在多方面的障碍。
首先是,对城市中新旧系统进行整合,以及跨系统之间的集成,就目前来看还存在一定难度。一方面,很多城市在市内的学校、酒店、小区、娱乐场所等地点,已经搭建了一些前期设备,存在着大量的旧的安防系统,但是,这些来自于不同的地方和行业的不同规格和型号的产品,技术上存在着多样性,参数水平大多也参次不齐,如何做到新旧设备的兼容,还存在着一些技术难题。另外,由于“平安城市”项目跨越数字视频、计算机通信、IP网络等领域,技术层面复杂,如果系统要实现实时动态监控、记录查询、分级控制、网络传输授权访问、图像数据资源共享等功能,凭目前的技术水平和能力,不一定能真正解决实际中所遇到的难题。比如,集中管理软件存在的缺陷可能导致整个系统的脆弱不堪;各厂家设备的标准协议不统一,也制约了系统的集成。
其次,后续数据的分析处理也是急需解决的难题。对于很多公司来说,如何分辨和提取有用的信息,以及如何简单有效地检索到相应的信息,单纯的沿用原来的方式来处理,这肯定是不可能的。而且一些重要图像的后期处理,例如哪图像增强及补偿等,在我国尚处于起步阶段,过去更多的应用在军事上,若要转成民用,涉及到大量工作,成本也有可能捉襟见肘,可以说,这是一件难度非常大的系统工程。
因而,要对图像信息做到有效的管理,对目前工程商对管理平台的集成能力,也是机遇和挑战并存。因为这已经不是简单的工程安装、调试和维护的问题,此间整合了多种技术,跨行业、专业性强、开放式、环境复杂等特点都对工程公司和集成商提出了更高的要求;“穷则变、变则通、通则久”,同时也挤压着更多的公司不断地吐故纳新,提升技术实力。
除此之外,随着人们生活水平的提高,当在大家身边的电子眼的增多时,隐私问题直线上升。在这大量的数据中的隐私部分由谁来主管,相关信息的采集、观看、浏览、以及后续的销毁等,制定相应的管理规则也是不可遗漏的问题。目前,因标相关准体系还未完全建立,规划的相对滞后,以及行业的一些混乱现象,有些项目的建设还处于边走边看的摸索阶段。但是从目前看,我国图像信息的管理体系已经取得了初步的成效,例如在国内安防发展的前沿广州、深圳、北京等地,已经将此类立法提上日程。相信在不久的将来,作为城市治安体系重要组成部分的平安城市项目,将在大家的生活中扮演重要角色,而作为推动行业技术发展的安防人,任重而道远。


从图像备份、统一命名、开发和利用角度着手管理
大体上看,平安城市视频监控系统中的信息,包括城市中所有摄像头采集和录制的视频流信息,由此可见,这些视频信息都是海量的。以一个典型的平安城市视频监控系统为例,其所包含的前端摄像头数目在几万到十几万之间游动,在经济发达的大都市甚至会达到数十万。
由于摄像头数量巨大,而且绝大多数摄像头都要求24小时不间断录像,整个系统的录像数据容量变得十分庞大。因此,在图像信息的管理中,对这些海量视频信息的管理和开发利用就显得非常重要。
个人认为,在“平安城市”建设中,要实现对图像信息的良好管理,海量信息的存储备份是首当其冲要考虑的问题,建议采用分布式存储体系来存储源源不断的海量信息。为了保证海量数据存储的安全性,录像信息要分布存储在网络中的各个节点。而在上级网络监控中心,可以通过网络对关键时间、重要地点的录像文件进行远程存储和备份。
接着,当数据备份之后,还建议对整个平安城市中所有实体定义统一的命名规则。由于备份存储的数据量庞大,只有对所有的摄像头、编解码设备、切换矩阵以及监控中心端的媒体服务器、存储服务器和所有的视频录像文件的命名使用统一的命名规则,才可以方便地实现对全网各种监控设备和视频信息的统一控制和管理,也便于快速搜索所需要的信息。对于海量的存储文件,建议提供模式搜索和非模式搜索两种搜索方式。模式搜索可以通过设备名、时间、地点、通道对文件进行精确定位检索;非模式搜索可以使用人脸识别、虚拟警戒线等条件对录像文件进行检索。
其次,在图像信息管理中,要注重对存储的海量视频信息的开发和利用。将海量视频信息与GIS数据库、自然人、法人数据库进行有效整合,开发基于这些数据的智能视频应用系统,并且,结合一些智能技术,例如人脸和车牌识别技术对海量视频信息按识别目标范围来进行筛查,提高对特定目标的筛查效率;另外,利用图像分析技术,设定一些行为特征,如目标丢失、虚拟警戒线等,这样就可以做到对这些海量的视频信息进行智能分析,然后就可以根据行为特征启动相关的智能处理,如告警等。
除了处理好以上几个问题以外,在图像信息的处理中,搭建一个完整的“图像信息管理平台”也是非常重要的。该管理平台除了要具备视频监视、录像、检索、备份、分发等基本功能外,还需具备关键技术,包括“多厂家环境前端监控设备的统一图像调用和控制”、“用户权限管理和认证”、“统一名字服务”,以及“基于GIS的视频信息检索和调用”。在对前端设备的选择和接入模式方面,如果能统一前端摄像头的云镜控制协议,则管理平台就可以定义统一的针对云台和镜头的控制命令,进而控制各种不同的摄像头和云台,如此一来,就会大大减轻图像管理平台的复杂程度。
不过,目前,在对图像信息的管理上,无论是系统集成商还是设备提供商,所面临的最大问题是管理软件没有一个统一的标准规范来支撑,这就造成软件功能的不确定性。因此,对于这个管理平台的建设,还需要行业主管部门或者“平安城市”建设主管单位,制定出相应的标准和规范。


明确图像信息管理的权责问题,是完善图像信息管理的重要保证
立一套完整的图像信息管理系统,需要考虑和涉及到多方面的内容。首先,建立一个独立归属于平安城市项目的图像管理信息系统(网),统一规划、分布实施。其二,前端设备设点。管理者与被管理者之间达成协议,避开个人隐私、商业和国家机密。工程商在组装系统时在隐私和权限方面必须依法行事或者事先与有关方面协商,避免事后争议。其三,传输路径上选择线(光)缆传输通道,并且略有冗余,以确保图像信息畅通无阻,利于将来扩展。其四,选择优质器材设备,统一接口和网络协议,组建软件系统;确定系统主机容量和速度;以利于系统正常运行。最后,来源于各种渠道的图像信息汇聚到一起之后,从前端图像采集到后期图像信息管理,诸多问题涌现出来,比如图像信息管理、调用和使+用权限等。
从目前平安城市建设的项目看,要实现对图像信息的良好管理,处理好三个问题最为关键:一谁受益谁投资——解决投资到位的问题。对于一个庞大的牵涉到各方利益的城市监控网来说,只有投资到位了,才能保证软、硬件配套设施的完整性。图像信息的良好管理需要电话网、监控网、宽带网、卫星定位系统、移动通讯系统等多方单位的共同支持,可见,这种管理职能建立在硬件、软件、人力、物力基础之上,所以需要国家和个人资金共同投资。
二是管理谁谁管理——一般是终端控制中心对前端设备的调控;解决为谁服务和怎样服务的问题。
三是依据什么进行管理。甲方、集成商或工程商必须提前约法三章,制订出一个图像信息管理实施细则,解决有法可依的问题。例如在住宅小区中,居民可能反对安装带云台摄像机,这种情况下,规定或专项图像信息管理法规就是准则。
值得注意的是,在平安城市后期建设中搭建一个完整的图像信息管理平台是非常重要的,而它的建立需要国家和各级政府的支持。这里,也与管理的权责问题直接相关。平安城市不是平安某单位,肯定涉及到城市管理的方方面面问题,单独依靠某单位或某系统来实现几乎难以实现。由于投建成本动辄上万,各地政府参与买单是必然的,谁出资谁受益要合理分配。另一方面,图像信息使用权限也必须由政府等权威组织出面统一协调。例如,在实际建设中,工程商常会遇到个人隐私和视频监控管理权限问题。当遇到类似问题时,一般这样处理:即:依据现有法律法规提示业主、甲方注意自己的隐私和权限。当然这仅是一家一户的个人隐私,相对于平安城市所涉及的管理权限和隐私等来讲,好比是滴水与海,后者更为复杂多样,有必要组织专门的班子对平安城市的图像信息管理的权责进行设计与规划。

另外,前端建设中选点、安装、摄像机类型对图像信息管理非常重要。前端监控点数越多,系统总容量就越大,特别是图像信息需要长时间存贮或备份。点位选择恰当合理可以方便采集尽可能多的图像信息。除此之外,前端器材安装的方向、角度、高度必须以便于采集平安城市所需要的图像信息为准。而摄像机的类型选择就更为重要。如:摄像机各项参数、是否有必要配红外灯、是否选择云台、镜头规格,以及安装方式是顶装、壁装还是吊装等,这些问题都要提前结合平安城市总统规划及主机系统的功能要求确定方案。可以说,前端建设直接关系到对图像信息的管理。
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[责任编辑:cherrie]

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