根據(jù)idc預(yù)測，全球在2010年已正式進入zb時代，全球數(shù)據(jù)量大約每兩年翻一番，意味著人類在最近兩年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量相當(dāng)于之前產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)量。爆炸式增長的數(shù)據(jù)，正推動人類進入大數(shù)據(jù)的時代。
大數(shù)據(jù)包括社交媒體、移動設(shè)備、科學(xué)計算和城市中部署的各類傳感器信息，其中視頻是構(gòu)成數(shù)據(jù)體量最大的組成部分。據(jù)imsresearch統(tǒng)計，2011年全球攝像頭的出貨量達到2646萬臺，預(yù)計到2015年攝像頭出貨量達5454萬臺。一天產(chǎn)生的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)超過1500pb,而累計歷史數(shù)據(jù)將更為龐大，在視頻監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)、高清化推動下，視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)將面臨海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)安全及數(shù)據(jù)利用四大難題。
大數(shù)據(jù)應(yīng)用挑戰(zhàn)
(1)海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲
安防行業(yè)的大數(shù)據(jù)目前主要來源于智慧城市和智能交通等大型安防項目。例如，2011年全球兩天的數(shù)據(jù)就高達1.8zb，相當(dāng)于文明起始到21世紀(jì)初全部的數(shù)據(jù)總和;2013年中國某一線城市一個季度產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量也在200pb。當(dāng)前，智慧城市建設(shè)已成為地方政府推進城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要途徑，而隨著智慧城市的發(fā)展，對高清攝像機和智能化監(jiān)控設(shè)備的需求會持續(xù)增長，智能交通行業(yè)將成為十二五政府投資的重點領(lǐng)域，這將使未來幾年視頻監(jiān)控行業(yè)仍保持高景氣度。此外隨著智能家居、民用安防的普及，更多的用戶會通過移動設(shè)備監(jiān)看視頻，于此同時會有更多的移動互聯(lián)數(shù)據(jù)產(chǎn)生。2012年全國就擁有3.88億移動互聯(lián)網(wǎng)用戶，預(yù)計2015年互聯(lián)設(shè)備將達到150億，2020年互聯(lián)設(shè)備將達到2000億。數(shù)據(jù)10倍速的增長，在帶來巨大機遇的同時，也帶來了很大的挑戰(zhàn)。
按照it產(chǎn)業(yè)的法則：在滿足客戶需求的前提之下，往往技術(shù)成本越低，其生命力往往越強。由于數(shù)據(jù)量的急速擴大，以及隨之而來的大規(guī)模計算的需求越來越多，一味采用高配硬件，使得硬件投資成為客戶不可承受之重。如何在滿足需求的前提下，刪除重復(fù)數(shù)據(jù)、降低硬件成本投資將成為海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲的一個難題。
(2)數(shù)據(jù)共享
大數(shù)據(jù)需要通過快速的采集、發(fā)現(xiàn)和分析，從大量化、多類別的數(shù)據(jù)中提取價值。安防大數(shù)據(jù)時代最顯著的特征就是海量和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共享，用以提高數(shù)據(jù)處理能力。比如天網(wǎng)工程和智能交通就是最具代表性的案例，天網(wǎng)工程一般分為省市縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)等多級架構(gòu)，智能交通圖像也分布在前端卡口、區(qū)節(jié)點、市省國家級中心中，海量數(shù)據(jù)存儲在不同節(jié)點、不同設(shè)備中，這給傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和使用機制帶來了極大的挑戰(zhàn)。
與科學(xué)計算、互聯(lián)網(wǎng)相比，視頻監(jiān)控的大數(shù)據(jù)處理難度尤大，首先，視頻錄像是更原始的非文本非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過復(fù)雜繁重的分析處理才能提取出文本結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進行下一步處理;其次視頻錄像相對其它形式數(shù)據(jù)的容量要大幾個數(shù)量級，對傳輸、存儲和計算的帶寬要求大。因此我們說數(shù)據(jù)高效共享是第二大難題。
(3)數(shù)據(jù)安全
平安城市、智慧城市的建設(shè)促使安防云存儲技術(shù)的應(yīng)用，智慧城市一大要求就是將視頻存儲數(shù)據(jù)相互之間進行聯(lián)動、共享，例如在犯罪追蹤時，公安、交通、民用行業(yè)等多范圍的存儲數(shù)據(jù)能夠共享，而這種共享具備了云存儲的特性;傳統(tǒng)的存儲技術(shù)無法滿足社會發(fā)展需求，云存儲的在安防領(lǐng)域的應(yīng)用成為必然。
安防視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)具有私密性高、保密性強的特點，不僅是事后追查的依據(jù)、而且更是后續(xù)數(shù)據(jù)分析挖掘的基礎(chǔ)。因此我們說數(shù)據(jù)安全一方面是指不受到外界數(shù)據(jù)的入侵和非法獲取、另一方面是指龐大系統(tǒng)的魯棒性、體系容錯機制，確保硬件軟件發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)仍然可以恢復(fù)、得以保存。面對海量數(shù)據(jù)的存儲、共享，硬件和軟件設(shè)備承載了極大的風(fēng)險，因此我們?nèi)绾螛?gòu)建大型、海量視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以及容錯冗余機制是第三大難題。
(4)數(shù)據(jù)利用
攝像頭7x24小時工作，如實記錄鏡頭覆蓋范圍的發(fā)生的一切，僅僅記錄信息是不夠的，因為對于客戶來講可能大部分信息是無效。數(shù)據(jù)的有效性分為兩個方面，一方面有效信息可能只分布在一個較短的時間段內(nèi)，按照數(shù)學(xué)統(tǒng)計的說法，信息是呈現(xiàn)冪律分布的，也稱為信息的密度，往往越高密度的信息對客戶價值越大;另一方面是指深層次挖掘龐大的海量數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)得出有效信息。
視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、大聯(lián)網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備越來越多，利用閑置的計算資源，實現(xiàn)資源的最大化利用，關(guān)乎運算的效率。在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，往往視頻分析的效率決定價值，更低的延遲、更準(zhǔn)確的分析往往是平安城市這類客戶的普遍需求。隨著數(shù)據(jù)量的增加，哪怕對tb級別的數(shù)據(jù)進行對視頻內(nèi)容的數(shù)據(jù)分析和檢索，采用串行計算的模式都可能需要花費數(shù)小時的計算，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能勝任時效性的需求。視頻的分析和檢索，不能依賴于傳統(tǒng)的手段，巨量數(shù)據(jù)的效率優(yōu)化，并行計算也許是解決問題的辦法。