廣西交通運輸視頻云聯網平臺建設分析

李世鋒

(廣西交通運輸信息管理中心，廣西 南寧 530012)

0 引言

現階段廣西交通運輸視頻監控體系存在一系列問題，主要表現在平臺建設不統一、新舊平臺兼容性差、網絡匯聚環境復雜、視頻無法實時流暢預覽等方面，這些問題嚴重制約了視頻在應急調度的有效利用和視頻信息數據的充分發掘。隨著互聯網技術、AI人工智能、大數據分析等新技術的發展，需要重新對視頻監控體系進行長遠規劃[1]。筆者認為廣西交通運輸視頻云聯網平臺的建設能從根本上推進“可視、可測、可控、可服務”的綜合交通運行監測體系建設，不斷提升服務能力和監管水平，更好地滿足人民群眾高品質出行需求。

1 平臺架構

1.1 總體架構

廣西交通運輸視頻云聯網平臺建設依托原有視頻監控管理系統，以“互聯網+交通”為思路，采用“云、管、端”的總體架構，將視頻信息匯聚到云端，并由大數據應用云中心提供視頻的推流和分發，同時在不改變原有視頻監控管理系統架構的基礎上，利用現有的視頻監控管理系統在云端實現自治區域內高速公路、普通公路、水路、鐵路、民航、城市交通運輸及郵政等重點行業領域視頻流的共享、控制及管理，同時為部級視頻云平臺提供視頻調看、云臺控制、交通事件上報、視頻監控資源數據同步等服務。平臺總體架構如圖1所示。

圖1 平臺總體架構圖

1.2 邏輯架構

廣西交通運輸視頻云聯網平臺邏輯架構如圖2所示，在設計的視頻匯聚點部署視頻上云服務，完成該匯聚點所轄視頻資源的接入、轉碼、推流。云聯網平臺接收匯聚上云的視頻流實現廣西交通體系視頻資源100%匯聚和分發。通過CDN分發技術，云聯網平臺可支持10萬路并發；通過GOP技術，云聯網平臺可為部級視頻云平臺提供調取自治區

圖2 廣西交通運輸視頻云聯網平臺邏輯架構圖

范圍內任意一路視頻秒級準實時播放能力(視頻秒開)。云聯網平臺向部級云平臺提供視頻資源播放地址，支持部級視頻云平臺以HTTP-FLV、HLS協議調看視頻流，視頻流采用標準的H.264和H.265編碼。同時云聯網平臺自動同步更新自治區范圍內所有視頻監控設備信息、點位信息、狀態信息至部級視頻云平臺[2]。

1.3 數據架構

廣西交通運輸視頻云聯網平臺采用視頻匯聚點-自治區視頻云聯網平臺-部級云平臺模式建設。前端視頻流、監控點位信息、視頻結構化數據、監控相機狀態信息等數據要在視頻專網和互聯網之間實現跨網跨層級傳輸和交互。通過部署在匯聚層的視頻上云網關將視頻資源轉換為32 Kbps的低碼流和1 Mbps的高碼流兩種符合H.264和H.265的標準碼流。32 Kbps低碼流以TRMP方式推送到自治區視頻云聯網平臺，云聯網平臺以HTTP-FLV和HLS協議按需調取1 Mbps高碼流視頻，同時云聯網平臺可采用H.264和H.265標準碼流以HTTP-FLV和HLS協議向部級云平臺傳輸1 Mbps高碼流視頻，視頻流數據傳輸過程中要用SSL加密。廣西交通運輸視頻云聯網平臺向部級視頻云平臺自動同步更新自治區域內全部攝像機的設備信息、點位信息、在線狀態等信息，如下頁圖3所示。

圖3 數據架構圖

1.4 安全架構

廣西交通運輸視頻云聯網平臺，通過安全設備，實現對應用數據、數據庫服務器的非法訪問、非法拷貝、非法勒索、非法刪除、非法篡改的管理，通過部署云數據庫審計與防護安全系統，實現對數據庫的增、刪、改、查等行為進行實時審計的功能，阻斷對數據庫的高危動作，保障云平臺數據安全，禁止對重要數據進行非法操作，實現全網視頻監控資產管理、安全、告警、可視化展示等功能，如下頁圖4所示。

圖4 安全架構圖

視頻匯聚點：通過部署安全設備，實現網絡邊界隔離、全網資產識別、前端設備準入控制、平臺防攻擊、視頻終端準入控制、視頻終端防泄密、屏幕防拍攝、網絡及視頻協議審計等功能，保障視頻平臺網絡安全、視頻數據防泄密、視頻傳輸安全。

視頻監測終端：通過部署安全設備，實現對前端設備安全防護、防非法調閱、防私接、防替換等功能，保障重點監控點位視頻監控終端視頻采集安全。

2 平臺功能

廣西交通運輸視頻云聯網平臺主要包括上云服務子系統、基礎業務應用支撐子系統、智慧監測應用子系統、GIS子系統、接口子系統、綜合運維管理平臺6個模塊，實現各層級權限分配、前端攝像機設備統一管理，并通過智能網關將視頻數據轉化為結構化數據，實時傳輸至平臺，通過平臺大數據進行交通容量分析、交通需求分析、交通狀態研判[3]。該平臺支持基于GB/T28181或GB/T28059協議的視頻源、視頻設備和視頻平臺的接入集成，提供視頻調閱服務，完成與部級視頻聯網云平臺的無縫對接，實現視頻聯網共享和控制信令交互。同時應利用公有云CDN技術，提供至少十萬級低碼流視頻并發能力，保證部級視頻聯網云平臺能夠同時獲取廣西視頻聯網云平臺匯聚的全部攝像機的低碼流視頻流數據。應完成用戶權限管理、攝像機設備管理、視頻上云管控、視頻云端分發、視頻調閱、截圖、云臺控制、視頻質量診斷、視頻智能分析、用戶行為日志等功能，如圖5所示。

圖5 平臺功能示意圖

3 平臺技術工具

3.1 CDN的應用

為滿足大量的人員訪問需求，平臺采用云端視頻CDN分發功能，通過云服務提供視頻直播業務支持。視頻分發主要負責接收視頻匯聚點視頻上云網關推上來的攝像機、NVR視頻流，并轉發到分布在全國各地運營商機房的分發節點。保證公眾在視頻點播時實現秒級準實時播放能力，并能提供千萬級直播并發能力[4]。

3.2 智能視頻檢測技術的應用

視頻檢測技術是一種基于視頻圖像分析、計算機視覺技術和AI人工智能分析對路面運動目標進行檢測分析的視頻處理技術，它能實時采集和分析輸入的交通圖像，通過判斷圖像中特定的一個或者多個檢測區域內的運動目標，獲取所需的交通事件信息[5]，并轉化為結構化數據實時傳輸至視頻云平臺。

3.3 云平臺技術的應用

交通運輸視頻云聯網平臺是基于云計算架構，采用云分析、大數據、虛擬化等技術，集中統一建設的云服務中心。交通運輸視頻云聯網平臺為用戶提供專業化的視頻類服務及統一資源管理服務，綜合運用虛擬化、分布式、大數據等技術，構建接入資源池、流媒體資源池、大數據資源池、存儲資源池，實現資源池化、彈性伸縮。同時基于多租戶技術，通過對物理或虛擬資源的分配，保證多個租戶以及他們的計算和數據彼此隔離和不可訪問，用戶可按需使用資源，能夠方便快捷地申請云資源或釋放云資源。

4 平臺特點

4.1 高精地圖全面呈現交通運行態勢

平臺可以通過路網高精地圖呈現全域高速公路、公路、水路及城市交通運輸的交通運行態勢，通過紅、黃、綠三種顏色分別對擁堵、緩行、暢通狀態進行標注，以直觀可視化的方式為出行用戶提供交通流態勢、路網擁堵指數、路網擁堵排名等交通流數據信息，以便讓出行大眾及時了解路域沿線交通氣象信息，合理規劃出行安排。

4.2 交通事件的監測分析

在視頻云聯網平臺上實現交通事件集中統一管理，以列表的方式呈現接入到云聯網平臺上的交通事件信息。在交通事件列表中按上報時間依次呈現交通事件信息，對列表中新增的交通事件信息進行高亮顯示。用戶通過交通事件列表可查看交通事件詳情及調看交通事件圖片、視頻錄像，可對視頻上云網關上報的交通事件信息進行核實并處理。

4.3 全方位視頻監控樞紐服務

平臺將為全國交通部門提供全方位的視頻監控樞紐服務，避免下設各部門投入經費和歷任重復建設類似系統，減少了工作成本，節省了經費，對于經濟建設和人民群眾將產生不可估量的效益。

5 平臺效益

(1)平臺建設將明顯提高管理單位對交通監控系統各類數據獲取的時效性、準確性和穩定性，較大程度地提升管理單位的調度指揮和應急救災能力與效率。

(2)平臺建設將提升道路暢通程度，顯著減少道路交通事故，降低道路安全事故的危害。

(3)平臺建設將提高公眾出行速度，減少交通擁堵次數和停車時間。

(4)平臺建設將打破現有交通監控系統投入大效益小的問題，為信息的共享互通提供數據交換平臺，可實現信息的跨區域、跨行業的交互，提高監控系統信息資源的利用率。

(5)平臺建設服務大眾，樹立良好的交通管理部門形象。

6 結語

廣西交通運輸視頻云聯網平臺的建成有利于推進智慧城市、交通強國應用體系建設，提升廣西交通運輸信息化、智能化水平，提高出行服務保障能力，切實增強人民群眾的獲得感、幸福感和安全感。