广西交通运输视频云联网平台建设分析

李世锋

(广西交通运输信息管理中心，广西 南宁 530012)

0 引言

现阶段广西交通运输视频监控体系存在一系列问题，主要表现在平台建设不统一、新旧平台兼容性差、网络汇聚环境复杂、视频无法实时流畅预览等方面，这些问题严重制约了视频在应急调度的有效利用和视频信息数据的充分发掘。随着互联网技术、AI人工智能、大数据分析等新技术的发展，需要重新对视频监控体系进行长远规划[1]。笔者认为广西交通运输视频云联网平台的建设能从根本上推进“可视、可测、可控、可服务”的综合交通运行监测体系建设，不断提升服务能力和监管水平，更好地满足人民群众高品质出行需求。

1 平台架构

1.1 总体架构

广西交通运输视频云联网平台建设依托原有视频监控管理系统，以“互联网+交通”为思路，采用“云、管、端”的总体架构，将视频信息汇聚到云端，并由大数据应用云中心提供视频的推流和分发，同时在不改变原有视频监控管理系统架构的基础上，利用现有的视频监控管理系统在云端实现自治区域内高速公路、普通公路、水路、铁路、民航、城市交通运输及邮政等重点行业领域视频流的共享、控制及管理，同时为部级视频云平台提供视频调看、云台控制、交通事件上报、视频监控资源数据同步等服务。平台总体架构如图1所示。

图1 平台总体架构图

1.2 逻辑架构

广西交通运输视频云联网平台逻辑架构如图2所示，在设计的视频汇聚点部署视频上云服务，完成该汇聚点所辖视频资源的接入、转码、推流。云联网平台接收汇聚上云的视频流实现广西交通体系视频资源100%汇聚和分发。通过CDN分发技术，云联网平台可支持10万路并发；通过GOP技术，云联网平台可为部级视频云平台提供调取自治区

图2 广西交通运输视频云联网平台逻辑架构图

范围内任意一路视频秒级准实时播放能力(视频秒开)。云联网平台向部级云平台提供视频资源播放地址，支持部级视频云平台以HTTP-FLV、HLS协议调看视频流，视频流采用标准的H.264和H.265编码。同时云联网平台自动同步更新自治区范围内所有视频监控设备信息、点位信息、状态信息至部级视频云平台[2]。

1.3 数据架构

广西交通运输视频云联网平台采用视频汇聚点-自治区视频云联网平台-部级云平台模式建设。前端视频流、监控点位信息、视频结构化数据、监控相机状态信息等数据要在视频专网和互联网之间实现跨网跨层级传输和交互。通过部署在汇聚层的视频上云网关将视频资源转换为32 Kbps的低码流和1 Mbps的高码流两种符合H.264和H.265的标准码流。32 Kbps低码流以TRMP方式推送到自治区视频云联网平台，云联网平台以HTTP-FLV和HLS协议按需调取1 Mbps高码流视频，同时云联网平台可采用H.264和H.265标准码流以HTTP-FLV和HLS协议向部级云平台传输1 Mbps高码流视频，视频流数据传输过程中要用SSL加密。广西交通运输视频云联网平台向部级视频云平台自动同步更新自治区域内全部摄像机的设备信息、点位信息、在线状态等信息，如下页图3所示。

图3 数据架构图

1.4 安全架构

广西交通运输视频云联网平台，通过安全设备，实现对应用数据、数据库服务器的非法访问、非法拷贝、非法勒索、非法删除、非法篡改的管理，通过部署云数据库审计与防护安全系统，实现对数据库的增、删、改、查等行为进行实时审计的功能，阻断对数据库的高危动作，保障云平台数据安全，禁止对重要数据进行非法操作，实现全网视频监控资产管理、安全、告警、可视化展示等功能，如下页图4所示。

图4 安全架构图

视频汇聚点：通过部署安全设备，实现网络边界隔离、全网资产识别、前端设备准入控制、平台防攻击、视频终端准入控制、视频终端防泄密、屏幕防拍摄、网络及视频协议审计等功能，保障视频平台网络安全、视频数据防泄密、视频传输安全。

视频监测终端：通过部署安全设备，实现对前端设备安全防护、防非法调阅、防私接、防替换等功能，保障重点监控点位视频监控终端视频采集安全。

2 平台功能

广西交通运输视频云联网平台主要包括上云服务子系统、基础业务应用支撑子系统、智慧监测应用子系统、GIS子系统、接口子系统、综合运维管理平台6个模块，实现各层级权限分配、前端摄像机设备统一管理，并通过智能网关将视频数据转化为结构化数据，实时传输至平台，通过平台大数据进行交通容量分析、交通需求分析、交通状态研判[3]。该平台支持基于GB/T28181或GB/T28059协议的视频源、视频设备和视频平台的接入集成，提供视频调阅服务，完成与部级视频联网云平台的无缝对接，实现视频联网共享和控制信令交互。同时应利用公有云CDN技术，提供至少十万级低码流视频并发能力，保证部级视频联网云平台能够同时获取广西视频联网云平台汇聚的全部摄像机的低码流视频流数据。应完成用户权限管理、摄像机设备管理、视频上云管控、视频云端分发、视频调阅、截图、云台控制、视频质量诊断、视频智能分析、用户行为日志等功能，如图5所示。

图5 平台功能示意图

3 平台技术工具

3.1 CDN的应用

为满足大量的人员访问需求，平台采用云端视频CDN分发功能，通过云服务提供视频直播业务支持。视频分发主要负责接收视频汇聚点视频上云网关推上来的摄像机、NVR视频流，并转发到分布在全国各地运营商机房的分发节点。保证公众在视频点播时实现秒级准实时播放能力，并能提供千万级直播并发能力[4]。

3.2 智能视频检测技术的应用

视频检测技术是一种基于视频图像分析、计算机视觉技术和AI人工智能分析对路面运动目标进行检测分析的视频处理技术，它能实时采集和分析输入的交通图像，通过判断图像中特定的一个或者多个检测区域内的运动目标，获取所需的交通事件信息[5]，并转化为结构化数据实时传输至视频云平台。

3.3 云平台技术的应用

交通运输视频云联网平台是基于云计算架构，采用云分析、大数据、虚拟化等技术，集中统一建设的云服务中心。交通运输视频云联网平台为用户提供专业化的视频类服务及统一资源管理服务，综合运用虚拟化、分布式、大数据等技术，构建接入资源池、流媒体资源池、大数据资源池、存储资源池，实现资源池化、弹性伸缩。同时基于多租户技术，通过对物理或虚拟资源的分配，保证多个租户以及他们的计算和数据彼此隔离和不可访问，用户可按需使用资源，能够方便快捷地申请云资源或释放云资源。

4 平台特点

4.1 高精地图全面呈现交通运行态势

平台可以通过路网高精地图呈现全域高速公路、公路、水路及城市交通运输的交通运行态势，通过红、黄、绿三种颜色分别对拥堵、缓行、畅通状态进行标注，以直观可视化的方式为出行用户提供交通流态势、路网拥堵指数、路网拥堵排名等交通流数据信息，以便让出行大众及时了解路域沿线交通气象信息，合理规划出行安排。

4.2 交通事件的监测分析

在视频云联网平台上实现交通事件集中统一管理，以列表的方式呈现接入到云联网平台上的交通事件信息。在交通事件列表中按上报时间依次呈现交通事件信息，对列表中新增的交通事件信息进行高亮显示。用户通过交通事件列表可查看交通事件详情及调看交通事件图片、视频录像，可对视频上云网关上报的交通事件信息进行核实并处理。

4.3 全方位视频监控枢纽服务

平台将为全国交通部门提供全方位的视频监控枢纽服务，避免下设各部门投入经费和历任重复建设类似系统，减少了工作成本，节省了经费，对于经济建设和人民群众将产生不可估量的效益。

5 平台效益

(1)平台建设将明显提高管理单位对交通监控系统各类数据获取的时效性、准确性和稳定性，较大程度地提升管理单位的调度指挥和应急救灾能力与效率。

(2)平台建设将提升道路畅通程度，显著减少道路交通事故，降低道路安全事故的危害。

(3)平台建设将提高公众出行速度，减少交通拥堵次数和停车时间。

(4)平台建设将打破现有交通监控系统投入大效益小的问题，为信息的共享互通提供数据交换平台，可实现信息的跨区域、跨行业的交互，提高监控系统信息资源的利用率。

(5)平台建设服务大众，树立良好的交通管理部门形象。

6 结语

广西交通运输视频云联网平台的建成有利于推进智慧城市、交通强国应用体系建设，提升广西交通运输信息化、智能化水平，提高出行服务保障能力，切实增强人民群众的获得感、幸福感和安全感。